Universidade Federal de Santa Maria

Ci. e Nat., Santa Maria v.42, e85, 2020

DOI:10.5902/2179460X40468

ISSN 2179-460X

Received: 14/10/2019 Accepted: 27/03/2020 Published: 30/12/2020

Geociências

Aplicação do método prescritivo RTQ-C na análise do nível de desempenho térmico da envoltória de edificações públicas em Cachoeira do Sul/RS

Application of the prescriptive method RTQ-C in the analysis of the thermal performance level of the envelope of public buildings in Cachoeira do Sul / RS

Tássia FantonI

Ana Elisa Moraes SoutoII

I  Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil - tassiafanton@gmail.com

II Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil - anaearq@gmail.com

Resumo

No Brasil, onde as edificações, em geral, representam 52% do consumo de energia elétrica, a concepção de edificações levando em conta o conhecimento das características climáticas onde estas serão executadas torna-se importante ferramenta. Os materiais construtivos desempenham um papel muito importante para assegurar o conforto térmico. As propriedades térmicas de um determinado produto devem ser especificadas na etapa de seleção dos materiais que o compõem. Nesse sentido, o trabalho busca avaliar tanto a implantação através da análise do projeto arquitetônico, bem como a influência dos elementos construtivos na determinação do nível de desempenho térmico da envoltória das edificações, através do método prescritivo RTQ-C, dos prédios B1 e B2 do campus da UFSM, localizados na cidade de Cachoeira do Sul. Assim sendo, verificou-se que a edificação atingiu nível de desempenho B, sendo esse nível limitado pelos pré-requisitos referentes a transmitância térmica calculada para as paredes e a cobertura nas condições de inverno e, ainda, pela absortância da cor azul utilizada nas fachadas leste e oeste da edificação.

Palavra-chave: Eficiência energética; RTQ-C; Conforto térmico

abstract

In Brazil, where buildings generally account for 52% of electricity consumption, the design of buildings taking into account the knowledge of climatic characteristics where they will be built becomes an important tool. Constructive materials play a very important role in ensuring thermal comfort. The thermal properties of a given product must be specified in the selection step of the materials that compose it. In this sense, the work seeks to evaluate both the implantation through the analysis of the architectural project, as well as the influence of the constructive elements in the determination of the thermal performance level of the buildings envelope, through the prescriptive method RTQ-C, of the B1 and B2 buildings, located in the UFSM campus of Cachoeira do Sul. Thus, it was found that the building achieved performance level B, which was limited by the prerequisites for calculated thermal transmittance to the walls and coverage in winter conditions. and also by the absorbance of the blue color used in the east and west facades of the building.

Keywords: Energy efficiency; RTQ-C; Thermal comfort

1             Introdução

Eficiência energética é definida por Lamberts, Dutra e Pereira (1997) como “a obtenção de um serviço com baixo dispêndio de energia. Portanto, um edifício é mais eficiente energeticamente que outro quando proporciona as mesmas condições ambientais (internas) com menor consumo de energia”. A forma arquitetônica condiciona a quantidade de radiação solar, ventilação e luz natural que incide sobre o edifício (MASCARÓ, 1991). Também, os materiais construtivos da envoltória são determinantes quanto ao nível de desempenho energético. Com relação aos fechamentos transparentes, a grande maioria apresenta alto índice de ganho de calor, quando o ideal seria alta transmissão de luz visível e baixo ganho de calor (SANTOS, 2002).

A abordagem bioclimática é baseada em estratégias arquitetônicas e construtivas que visam evitar desperdícios de energia e otimizam o conforto ambiental de seus usuários.  Existe a necessidade do arquiteto incorporar ao seu trabalho o clima e os condicionantes locais, produzindo edificações de baixo consumo energético contribuindo dessa forma para uma arquitetura sustentável nos trópicos. A arquitetura assim concebida busca obter o máximo conforto com o mínimo consumo de energia possível, tornando-se um novo e estimulante campo de busca estética e experimentações formais (MASCARO e MASCARÓ, 1992).

Segundo o Balanço Energético Nacional referente ao ano base 2013, o setor público e comercial atingiu um consumo de 10.808Mtep, o qual superou o consumo do setor residencial que alcançou um consumo de 10.741Mtep. Tendo em vista que o consumo final de energia elétrica, considerando todos os setores consumidores, cresceu 3,6%, paralelo a um crescimento do PIB de 2,3 %, iniciativas relacionadas à redução do consumo e a métodos para avaliação das variáveis envolvidas mostram-se imprescindíveis.

No âmbito de edificações públicas federais, de acordo com a Instrução Normativa Nº 2, de 4 de junho de 2014 (pág.102-103), publicada no Diário Oficial da União em 05/06/2014, “os projetos de edificações públicas federais novas devem ser desenvolvidos ou contratados visando, obrigatoriamente, à obtenção da ENCE Geral de Projeto classe A"- e “após a obtenção da ENCE Geral de Projeto classe A, a construção da nova edificação deve ser executada ou contratada de forma a garantir a obtenção da ENCE Geral da Edificação Construída classe A”. A partir desta normativa a necessidade de minimizar o consumo de eletricidade assume caráter compulsório a ser controlado pelos órgãos competentes. (LABEEE/UFSC, 2015)

A análise a partir do Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos - RTQ-C (BRASIL, 2013) se apresenta como uma possibilidade que considera a realidade construtiva e as condições climáticas brasileiras, conforme apontam Lamberts e Carlo (2010). Segundo os referidos autores, o método prescritivo constante no RTQ-C “consiste em uma série de parâmetros predefinidos ou a calcular que indicam a eficiência do sistema”, sendo um método que, apesar de não contemplar todas as possíveis soluções arquitetônicas, aplica-se a grande maioria de tipologias construtivas.

Segundo Melo e Souza (2016), as transformações antrópicas realizadas na paisagem estão cada vez mais intensas e aceleradas. Existindo uma constante necessidade e demanda de novas áreas para expansão das poligonais urbanas e agrárias. Ambas as situações interferem de forma drástica no comportamento do espectro eletromagnético. Existindo uma forte tendência a redução da capacidade de reflectância e maximização do potencial de absorção. Esse fenômeno ocorre principalmente, devido à introdução de alvos que possuem albedos inferiores aos antecessores. Entre as propriedades físicas dos objetos, destaca-se o albedo, normalmente dado em porcentagem, que se caracteriza pela capacidade que os corpos têm de refletir a radiação solar que incide sobre eles. O albedo varia de acordo com a cor e a constituição do corpo. Assim, será máximo nos corpos brancos e mínimos nos corpos pretos (MENDONÇA; DANNI-OLIVEIRA, 2007). O albedo de superfícies urbanas está diretamente relacionado à sua capacidade de absorver energia ou refleti-la para as superfícies adjacentes, influindo sobre as condições microclimáticas e de conforto térmico no nível do pedestre e do espaço aberto. O espaço urbano não é constituído de uma superfície horizontal plana sem obstruções, mas está inserido na geometria urbana. O efeito do albedo é impactado por essa geometria, pela influência conjunta das alterações de exposição solar e pelas condições microclimáticas. O albedo apresenta efeitos diretos no consumo energético de edifícios e no consumo em climatização artificial. A transmissão de calor se dá quando existe uma diferença de temperatura e o fluxo ocorre sempre do maior para o menor.

A envoltória de uma edificação exerce uma grande influência em seu consumo de energia, principalmente por estar sujeita às questões térmicas que ocorrem em seu entorno. O processo construtivo e a especificação de materiais, as cores das superfícies podem diretamente influenciar o desempenho energético dos sistemas prediais como um todo alterando o consumo de energia. A envoltória pode ser entendida como a pele, isto é, o conjunto de elementos do edifício que estão em contato com o meio exterior e compõem os fechamentos dos ambientes internos em relação aos ambientes externos. Os elementos que compõem a envoltória delimitam espaços e fronteiras através dos quais a energia térmica pode ser transferida. Há economia de energia quando a troca de calor entre a edificação e o ambiente exterior é reduzida e os ganhos de calor solar e de fontes internas são controlados.

Tendo isso em vista, o objetivo deste artigo é apresentar a avaliação do nível de classificação da eficiência energética da envoltória dos Blocos B1 e B2 do campus da Universidade Federal de Santa Maria em Cachoeira do Sul, segundo os procedimentos do método prescritivo do Regulamento Técnico da Qualidade para Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços Públicos (RTQ-C). Ressalta-se a importância da adoção de padrões arquitetônicos relacionados ao clima no qual se insere a edificação através da bioclimatologia bem como o cuidado na especificação e escolha dos materiais construtivos. Evidencia-se o fato de que um bom projeto de arquitetura deve responder simultaneamente à eficiência energética e às necessidades de conforto do usuário em função das informações obtidas da análise climática e formuladas no programa de necessidades.

Em função do alto consumo energético, da preocupação ambiental que se faz presente hoje, no mundo inteiro, muitos estudos estão sendo desenvolvidos com a finalidade de alertar, principalmente, a classe dos projetistas, responsáveis em grande parte pelo desempenho qualitativo do edifício para a necessidade de projetos que privilegiam o conforto térmico com baixo custo energético.

2             Metodologia

O método de trabalho está dividido nas seguintes etapas: descrição dos edifícios objeto de estudo, análise arquitetônica levando em consideração a implantação e a materialidade das edificações, caracterização do clima local. Após, será realizado um levantamento de dados necessários a aplicação do método prescritivo, procedimento de cálculo e determinação dos pré-requisitos específicos.

2.1 Descrição dos edifícios objetos de estudo e análise arquitetônica da materialidade e implantação da edificação

As edificações analisadas possuem caráter público e se localizam na Rodovia Taufik Germano, número 3013 no Bairro Passo da Areia em Cachoeira do Sul. Para o estudo foram analisados os blocos B1 e B2, edificações que estão prontas para o uso, pois os demais blocos ainda estão em fase de construção. As duas edificações fazem parte de um complexo de oito blocos destinadas ao ensino de graduação da UFSM. A Figura 1 apresenta vista área da implementação do Campus, bem como destaca os prédios analisados.

Figura 1 – Campus UFSM- Cachoeira do Sul. Figura 1(a) vista aérea da implantação do campus. Figura 1 (b) edificações analisadas

(a)

(b)

 

As edificações estão implantadas longitudinalmente segundo a direção do eixo Leste-Oeste. A fachada norte possui a maior área envidraçada que corresponde às aberturas das salas de aula, sendo que estas recebem a proteção parcial dos dispositivos de sombreamento paralelos à fachada. As edificações contam com uma volumetria definida por um prisma que constitui o bloco principal de 9,25m de largura por 30.00m de comprimento, de três pavimentos com salas de aulas de 6,70m por 5,0m e um corredor com largura de 2,0 metros. Centralizado a esse volume principal está o bloco do acesso, hall e circulações, bloco de 5,50m de largura por 17,70m de comprimento. A fachada principal está orientada a norte e as circulações a sul. As duas empenas cegas estão orientadas a leste e oeste. Na Figura 02 apresenta-se as configurações do edifício em suas fachadas norte e sul.

Figura 2 – Fachadas das edificações. Figura 1(a) fachada sul. Figura 1 (b) fachada norte

(a)

(b)

 

Cada bloco possui uma área total de 1.226,94m² dividida em três pavimentos. A fachada norte apresenta brises metálicos horizontais brancos. Os materiais construtivos utilizados são convencionais na construção civil. As alvenarias são de tijolo de oito furos com dimensão de 11,5x19,0x24,0cm, assentados na dimensão de 19,0 cm. O revestimento é argamassado com a espessura de 2,5cm externamente e 2,0cm internamente. A cobertura é de telha galvalume 0,05mm, com laje em concreto sobre tavelas de EPS de 30cm e com vigotas de concreto. A fachada norte e sul é branca e a empena leste e oeste é azul escura.

É válido destacar que a forma arquitetônica afeta o conforto ambiental em uma edificação e o seu consumo de energia, pois interfere diretamente nos fluxos de ar no interior e no exterior, bem como nas quantidades de luz e calor solar recebidos pelo edifício. A quantidade de radiação solar que incide em cada superfície externa de uma edificação é variável conforme a orientação e a época do ano. As edificações foram implantadas levando em consideração as questões de conforto térmico, pois a maior dimensão está orientada a norte/sul e a menor dimensão a leste/oeste onde existe maior incidência de carga térmica. A determinação da cor branca nas fachadas maiores também contribui para a reflexão da luz solar. Ainda, expõem a importância do processo de planejamento da implantação a edificação, uma vez que a orientação do edifício é uma variável que só pode ser alterada na fase de projeto, cuja qual, define, basicamente, o comportamento térmico devido à influência de radiação solar e dos ventos predominantes.

Ainda, para um desempenho energético adequado, a arquitetura deve respeitar as condições climáticas de cada local, além das demais necessidades dos seus usuários. A forma e a função não são mais os únicos objetivos de uma edificação. Agora a eficiência energética e os requisitos ambientais também devem ser considerados nos empreendimentos que pretendem atingir elevados níveis de satisfação dos seus clientes. Segundo Lamberts, Dutra e Pereira (2004, p. 51), o projeto eficiente sob o ponto de vista energético deve garantir uma perfeita interação entre o homem e o meio em todas as escalas da cidade: global, regional e local. As condições climáticas de cada região fornecem os subsídios para as decisões sobre a forma arquitetônica a ser projetada, os materiais utilizados e a distribuição funcional dos espaços em relação à orientação solar mais favorável para cada ambiente. As estratégias são utilizadas para minimizar o uso de recursos artificiais.

2.2 Caracterização do clima

O clima é o principal determinante das condições térmicas nas edificações. O ajuste necessário para atingir as condições de conforto no interior da edificação, podem ser passivos ou ativos. O primeiro não requer meios artificiais, o segundo requer o uso de instalações baseadas em consumo de energia extra, como a elétrica, por exemplo. O projetista deve estudar as possibilidades viáveis para eliminar ou, quando isso não for possível, reduzir, os ajustes ativos.

A zona bioclimática tem por objetivo determinar as estratégias que um edifício deve seguir para obter o conforto térmico dos seus ocupantes. Desta forma, uma Zona Bioclimática é o resultado geográfico do cruzamento de três tipos diferentes de dados: zonas de conforto humano, dados objetivos climáticos e estratégias de projeto e construção para atingir o conforto térmico. Existem oito zonas bioclimáticas no Brasil, definidas segundo dados climáticos (de temperatura e umidade), para a determinação das estratégias de projeto necessárias para atingir o conforto térmico de moradias de interesse social. Além do método de definição do zoneamento pelas normais climatológicas brasileiras, a norma: NBR 15.220-3: Zoneamento Bioclimático Brasileiro apresenta a lista de 330 cidades pertencentes à sua Zona Bioclimática.

Determinadas as estratégias adequadas para cada cidade ou localidade geográfica, as mesmas são agrupadas por uso de estratégias criando assim uma Zona Bioclimática. O município de Cachoeira do Sul, está localizado na depressão central do Rio Grande do Sul, com latitude 30º 04’ 35” sul e longitude 52º 89’ 33” oeste e altitude de 68 metros. O clima caracteriza-se por subtropical úmido e a zona bioclimática é a dois. O clima subtropical úmido, caracterizado por médias de temperatura abaixo de 20ºC e amplitude anual variável entre 9ºC e 13ºC, com invernos rigorosos e chuvas fartas e bem distribuídas. Esse clima apresenta verão e inverno bem caracterizados.

A zona dois tem como diretrizes construtivas no verão a necessidade de ventilação cruzada, sombreamento das aberturas de forma a permitir o sol do inverno e o uso de paredes e coberturas de inércia térmica leve, sendo as coberturas idealmente isoladas. No inverno o aquecimento solar da edificação, as paredes internas pesadas, o aquecimento artificial necessário, e permitir a insolação dos ambientes. As constatações apresentadas foram obtidas com a utilização do software ZBBR, conforme apresentado na Figura 03.

Figura 3 – Software ZBBR-Zoneamento Bioclimático dos Municípios Brasileiros

 

3             Levantamento e análise de dados

3.1 Levantamento dos pré-requisitos específicos

Para a determinação da eficiência da envoltória é necessário, primeiramente, o atendimento a pré-requisitos específicos, os quais são referentes as características dos materiais de construção da envoltória em relação a zona bioclimática onde a edificação está inserida, no caso em estudo ZB2.

Assim sendo, para a análise em questão utilizou-se a norma NBR 15220 (2005) – parte 2, para calcular a transmitância térmica, capacidade térmica e atraso térmico dos componentes construtivos utilizados, os resultados encontrados são apresentados no Quadro 1.

Quadro 1 – Transmitância térmica, capacidade térmica e atraso térmico dos componentes construtivos paredes e cobertura

Descrição Materiais

Resultados Obtidos

Cobertura dos edifícios

Telha galvalume trapezoidal 0.5mm, pré laje em EPS com 20cm, concreto com 10 cm e emboço teto com 2cm

Uverão = 0,97 W/m²K

CT= 404,47 kJ/m²K

φverão = 11,9h

Uinverno = 1,34 W/m²K

CT= 404,47 kJ/m²K

φinverno = 8,4h

Paredes dos edifícios

Tijolo 8 furos  (11,5x19x24)

Emboço interno 2cm

Emboço externo 2,5cm

 

U = 1,70 W/m²K

CT= 199,56kJ/m²K

φ = 5,2h

 

Para a determinação da absortância térmica utilizou-se dos valores fornecidos pela NBR 15220(2005) e do trabalho apresentado por Dorneles em (2008). É válido destacar que os valores ideais para o cálculo da absortância deveriam ser obtidos em laboratório, no entanto, como o próprio regulamento RTQ-C destaca, tais medições demandam de grande recurso econômico o que não a torna viável, por conta disso podem ser considerados valores aproximados para esses parâmetros. Assim sendo, no Quadro 2 são apresentados os valores adotados para as absortância dos materiais.

Quadro 2 – Absortância dos materiais construtivos paredes e cobertura

Descrição Materiais

Resultados Obtidos

Cobertura dos edifícios

Telha galvalume

α= 0,20

Paredes dos edifícios

Parede c/ pintura branca

α= 0,20

Parede c/ pintura azul

α= 0.67

 

De acordo com o RTQ-C a transmitância térmica e a absortância são pré-requisitos na classificação da edificação, assim sendo, de acordo com o regulamento para a zona bioclimática 02 a classificação segue o exposto no Quadro 3. É válido destacar que como no presente momento os ambientes não são climatizados, utilizou-se do valor de referência para a transmitância térmica da cobertura para ambientes não condicionados.

Quadro 3 – Valores dos pré-requisitos para classificação da edificação Zona Bioclimática 2

Parâmetros

Nível A

Nível B

Nível C e D

Ucob [W/m²K]

1,00

1,50

2,00

Upar [W/m²K]

1,00

2,00

3,70

αcob

≤0,50

≤0,50

Igual ao modelo real

αpar

≤0,50

Igual ao modelo real

Igual ao modelo real

 

3.2 Cálculo do indicador de consumo da envoltória

Para a determinação da classificação da eficiência da envoltória da edificação, utilizou-se do indicador de consumo baseado na equação do RTQ-C para a ZB2 para edifícios com área de projeção da edificação menor ou igual a 500m². Assim sendo, é apresentada a seguir a Equação 1 para a determinação do indicador de consumo da envoltória.

 

 

(1)

 

Os valores obtidos para os parâmetros levados em conta na equação para as edificações em questão são apresentados na Tabela 1.

Tabela 1 – Parâmetros para o cálculo do índice de Consumo da Envoltória

Parâmetros

Edificação

Área projeção do edifício (Ape) [m²]

408,98

área total de piso contruída (Atot) [m²]

1226,94

Área da envoltória (Aenv) [m²]

1575,81

Área de projeção da cobertura (Apcob) [m²]

408,98

Ângulo vertical de sombreamento (AVS) [°]

9,48

Ângulo horizontal de sombreamento (AHS) [°]

5,71

Fator de altura (FA)

0,33

Fator de forma (FF)

0,30

Fator solar (FS)

0,53

Percentual de abertura na fachada total (PAFT)

0,28

 

Assim sendo, o índice de consumo alcançado para a envoltória desta edificação foi de 399,93

3.3 Índice de consumo máximo e mínimo

Por meio da Equação 1, apresentada anteriormente, calcula-se o limite máximo do indicador de consumo  e o limite mínimo do indicador de consumo . Para tanto, mantém-se os valores de  e  da edificação e modifica-se os valores dos parâmetros  para os limites máximos e mínimos, conforme o regulamento. A Tabela 2 apresenta os parâmetros utilizados para o cálculo do  e .

Tabela 2 – Parâmetros para os cálculos dos índices de consumo máximo e mínimo

Parâmetros

Ângulo vertical de sombreamento (AVS) [°]

0,00

0,00

Ângulo horizontal de sombreamento (AHS) [°]

0,00

0,00

Fator de altura (FA)

0,33

0,33

Fator de forma (FF)

0,30

0,30

Fator solar (FS)

0,61

0,87

Percentual de abertura na fachada total (PAFT)

0,60

0,05

 

Os resultados obtidos foram  e . Com os resultados obtidos para o e , foi possível calcular o intervalo dentro do qual a edificação deve se inserir. O intervalo é dividido em 4 partes (i), a subdivisão do intervalo é calculada com a Eq. 2.

 

 

(2)

 

O resultado obtido foi de  =2,64, com o valor de , pode-se calcular os intervalos para os níveis de eficiência de acordo com as equações da Tabela 3, a partir dos quais o  deve ser comparado para se identificar o nível do projeto em questão, a Figura 4 apresenta a escala em nível de eficiência da envoltória em função dos indicadores de consumo. Já os limites calculados para as edificações em análise são apresentados na Tabela 4.

Tabela 3 – Limites dos intervalos dos níveis de eficiência

Eficiência

A

B

C

D

E

Lim Mín

-

Lim Máx

-

 

Figura 4 – Escala do nível de eficiência da envoltória em função do Indicador de Consumo

 

Tabela 4 – Limites dos intervalos dos níveis de eficiência calculados para a edificação

Eficiência

A

B

C

D

E

Lim Mín

-

Lim Máx

-

 

3.4 Determinação do nível de eficiência da envoltória

De acordo com os cálculos realizados verifica-se que o índice de consumo da envoltória se enquadra dentro do nível de classificação A para a edificação. No entanto, ao analisar os pré-requisitos verifica-se que a transmitância térmica para a cobertura no inverno e a transmitância térmica das paredes ultrapassam os limites para o nível A, se enquadrando no nível B, além disso, o nível de absortância para as fachadas leste e oeste ultrapassam o valor de 0,5. Assim sendo, a classificação do nível de eficiência da envoltória da edificação a partir do método prescritivo é de nível B.

3.5 Estratégias projetuais e a relação com o desempenho térmico das edificações

As estratégias de projeto da arquitetura bioclimática resgatam a integração da arquitetura com o meio ambiente quando tiram partido do clima, da vegetação, do desenho urbano e das soluções técnicas. Além das variáveis climáticas, deve-se considerar as variáveis humanas e arquitetônicas como forma de se obter o conforto do usuário e a melhoria do desempenho termo energético, tais como:

a) Variáveis arquitetônicas: forma, função, fechamentos opacos, fechamentos transparentes, sombreamento da edificação, cores, sistemas de iluminação, sistemas de aquecimento de água, climatização artificial, carga térmica, sistemas de ventilação natural, resfriamento evaporativo, vegetação, materiais, sistemas de proteção solar, massa térmica dos materiais.

b) Variáveis climáticas: Macroclima - radiação solar, latitude, altitude, vento, massas de ar, temperatura, umidade. Microclima – topografia, vegetação, superfície do solo (natural e construído).

c) Variáveis Humanas: Conforto Térmico – variáveis ambientais, atividade física, vestimenta. Conforto Visual - nível de iluminação, contraste, ofuscamento.

A cor é um dos elementos que constituem as obras de arquitetura. É tão importante quanto a estrutura ou a alvenaria. Não se pode pensar a arquitetura sem cor. Porém, o fenômeno da percepção da cor é bastante complexo, formado por elementos físico, fisiológico e psicológicos, e pode variar entre diferentes observadores. Quando relacionada à absortância, a cor das superfícies, em conjunto com outras características físicas dos materiais, pode influenciar o comportamento térmico dos edifícios e consequentemente sua eficiência energética. Dessa forma, o uso adequado das cores, respeitando suas propriedades e pautado em dados reais de absortância dos materiais, pode ser uma ferramenta simples para se alcançar o conforto térmico e a eficiência energética nas edificações.

Sendo a absortância solar dos materiais de revestimento externo das paredes e cobertura da envoltória um dos pré-requisitos para classificação do nível de eficiência da envoltória segundo o RTQ-C, o projetista tem um papel muito importante quando a definição e especificação desses materiais. Essa definição impacta significativamente no desempenho térmico e na determinação do nível de eficiência da edificação. O projeto arquitetônico tem que resolver múltiplos problemas funcionais e estéticos dentro das complexas solicitações socioeconômicas, culturais, tecnológicas e relacionadas ao desempenho.

A aplicação de um método brasileiro, desenvolvido considerando peculiaridades regionais e locais, permite contribuir para a implementação e apropriação de uma metodologia que atende às necessidades de redução no consumo de energia e do seu uso eficiente. Os edifícios públicos desempenham papel fundamental para a apropriação e divulgação dessas medidas, na medida em que atingem um público diversificado e amplo. A concretização e viabilização de estratégias de eficiência energética nessas edificações expõem os resultados reais ao usuário.

A análise do índice de consumo da edificação seguindo parâmetros e diretrizes do RTQ-C obteve um bom resultado, pois o nível B de eficiência a edificação já é considerada eficiente, com menores cargas térmicas internas, permitindo que o sistema de refrigeração artificial não necessite um alto consumo de energia para proporcionar um ambiente confortável termicamente. Para obtenção do nível A, seria necessária a aplicação de algum tipo de isolamento térmico na cobertura, de forma a diminuir sua transmitância (pré-requisito para nível A) ou até mesmo a troca do material da cobertura.

O RTQ-C é um instrumento legal brasileiro destinado para a regulação do consumo de energia em edificações, com sua maior utilização pelos profissionais, será uma importante ferramenta para o fomento de projetos com ênfase na eficiência energética e sustentabilidade. Em conjunto, a certificação das edificações através de uma etiqueta, como acontece com os eletrodomésticos no Brasil, poderá ser um meio eficiente para a massificação da ideia da economia de energia pelos edifícios junto ao consumidor.

De forma geral, eficiência energética trata basicamente de ações que resultam na redução da energia necessária para atender às demandas da sociedade por serviços de energia. Então, seu objetivo é atender às necessidades da economia com menor uso de energia primária e, portanto, menor impacto ambiental. Tornando os processos eficientes, produzindo mais serviços e produtos com menor consumo de energia.

4             Conclusões

As análises demonstram que os aspectos arquitetônicos e construtivos da envoltória analisada influenciaram o desempenho energético das edificações situados no clima subtropical úmido e localizados na Zona Bioclimática 2. O desempenho está diretamente relacionado às características arquitetônicas da envoltória das edificações e a influência destes elementos no ganho térmico da construção, consequentemente, nos efeitos deste ganho no conforto térmico.

A implantação adotada contribui para o conforto térmico ao determinar a maior dimensão dos blocos na orientação norte e sul e a menor dimensão a leste/oeste onde existe maior incidência de carga térmica. A determinação da cor branca nas fachadas norte/sul também contribui para a reflexão da luz solar e menor incidência solar. Apesar das fachadas leste/oeste serem empenas cegas a determinação da cor azul escuro interfere na absorção da luz solar incidente.

Além disso, a partir da aplicação do método prescritivo do RTQ-C a classificação da envoltória da construção foi classificada no nível B, sendo que tal regulamento apresenta 5 níveis de classificação sendo o A o de maior eficiência e E de menor. No entanto, é válido destacar que a classificação das edificações analisadas foi limitada pela transmitância térmica calculada para as paredes e para a cobertura nas condições de inverno e, ainda, pela absortância da cor azul escura utilizada nas fachadas leste e oeste. Uma vez que o índice de consumo da envoltória, o qual leva em considerações aspectos do projeto da edificação a classificaria no nível A. Deste modo, alerta-se para a utilização de materiais de construção com melhor desempenho térmicos nas vedações deste tipo de prédio público e de cores claras com menor nível de absortância, sendo sugerido para o alcance de nível A paredes duplas com bolsa de ar ou com o uso de um isolante térmico, já para a cobertura o uso de um isolante térmico ou de telhas com isolante fariam com que o prédio atingisse nível conforto térmico A. Por fim, destaca-se que o prédio em nível de classificação obteve um bom resultado, pois o nível B de para a edificação já é considerado eficiente.

A próxima etapa da pesquisa visa analisara a eficiência do conforto térmico das edificações por meio do método de simulação com o software Energy Plus para confrontar os resultados aqui obtidos.

Referências

AMERICAN SOCIETY OF HEATING REFRIGERATING AND AIR-CONDITIONING ENGINEERS. ASHRAE 55: Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy. Atlanta: ASHRAE, 2013

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15.220: Desempenho térmico de edificações. Rio de Janeiro, Brasil: ABNT, 2005.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - NBR 15220: Desempenho térmico de edificações, parte 3. Rio de Janeiro, ABNT, 2005.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15.575: Edifícios habitacionais - Desempenho. Rio de Janeiro, Brasil: ABNT, 2013

AYOADE, J. O. Introdução à Climatologia para os Trópicos. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2004.

BERGAMASCHI, H. et al. Clima da Estação Experimental da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (e região de abrangência). Porto Alegre: UFRGS, 2003.

BURATTI, Cinzia; RICCIARDI, Paola. Adaptive analysis of thermal comfort in university classrooms: Correlation between experimental data and mathematical models. Building and Environment, v. 44, n. 4, p. 674–687, 2009.

CÂNDIDO, C. et al. Air movement acceptability limits and thermal comfort in Brazil’s hot humid climate zone. Building and Environment, v. 45, n. 1, p. 222–229, 2010.

CAMPOS, Nadine Lessa Fugueiredo et al. Avaliação de Desempenho térmico de edificação pública em Cuiabá, MT: Estudo de Caso. Revista Monografias Ambientais, v. 7, n. 7, p.1670-1688, 2012.

CARLO, Joyce Correna; LAMBERTS, Roberto. Parâmetros e métodos adotados no regulamento de etiquetagem da eficiência energética de edifícios–parte 1: método prescritivo. Ambiente Construído, v. 10, n. 2, p. 7-26, 2010.

DORNELLES, K. A.; RORIZ, Maurício - Influência das tintas imobiliárias sobre o desempenho térmico e energético de edificações. In: X Congresso Internacional de Tintas. 2007. p. 12.

DORNELLES, K. A. Absortância Solar de Superfícies Opacas: métodos de determinação e base de dados para tintas látex acrílica e PVA. Campinas, 2008. 160 f. 2008. Tese de Doutorado. Tese (Doutorado em Engenharia Civil)-Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Universidade Estadual de Campinas, Campinas.

EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Balanço Energético Nacional 2017: ano base 2016. Brasilia. EPE. 2017a.

EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Nota Técnica DEA 001/2017: Projeção da demanda de energia elétrica para os próximos 10 anos (2017-2026). Brasília. EPE. 2017b.

FANGER, P. O. Thermal Comfort: analysis and applications in environmental engineering. 1. ed. Copenhagen: Danish Technical Press, 1970. 244 p.

FROTA, Anésia Barros. SCHIFFER, Sueli Ramos. Manual de Conforto Térmico. São Paulo. Editora Studio Nobel, 2009. 8ª Edição.

GIVONI, Baruch. Comfort, climate analysis and building design guidelines. Energy & Buildings, v. 1, p. 11–23, 1992.

HEYWOOD, Huw. 101 regras básicas para uma arquitetura de baixo consumo energético. São Paulo: Gustavo Gilli,2005.

INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNOLOGIA. RTQ-C: Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicas. Rio de Janeiro: INMETRO, 2013.

LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F. O. Eficiência Energética na Arquitetura. 2. ed. São Paulo: ProLivros, 2004.

LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F. O. R. Eficiência Energética na Arquitetura, 2. ed. Revisada, São Paulo, 2004. 192 p.

LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F. O. R. Eficiência Energética na Arquitetura, 3. ed., São Paulo, 2014. 382 p.

MACHADO, F. P. Contribuição ao estudo do clima do Rio Grande do Sul. Rio de Janeiro: IBGE, 1950.

MASCARÓ, J., MASCARÓ, L. Incidência das variáveis projetivas e de construção no consumo energético dos edifícios. Porto Alegre: SAGRA-DC LUZZATO, 1992.

MELO, Felippe Pessoa; SOUZA, Rosemeri Melo. Energia Eletromagnética na superfície terrestre: estimativa multitemporal do albedo em Garanhuns-PE, Ciência E Natura, Santa Maria,v.38,n.1,2016,Jan-Abr.p.170-178.

MENDONÇA, F.; DANNI-OLIVEIRA, I. M. Climatologia: noções básicas e climas do Brasil. 1ª ed. São Paulo-SP:

Oficina de Textos, 2007.

OCHOA, Juliana H.; ARAÚJO, Daniel L.; SATTLER, Miguel Aloysio. Análise do conforto ambiental em salas de aula: comparação entre dados técnicos e a percepção do usuário. Ambiente Construído: revista da Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído. v. 12, n. 1, p. 91–114 , 2012.

POHLMANN, Valeria; LAZZARI, Marcondes. Caracterização climática da região de Cachoeira do Sul (Rio Grande do Sul) quanto à temperatura do ar. Revista Eletrônica Científica da UERGS, v.4, n5, p. 643-650, 2018.

PROCEL - PROGRAMA NACIONAL de CONSERVAÇÃO de ENERGIA ELETRICA Manual para Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C. Rio de Janeiro: Procel/Eletrobras, 2010. Disponível em:<http://www.labeee.ufsc.br/eletrobras/etiquetagem/downloads.php>. Acesso em:.14/06/2011.

PROCEL - Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C). Rio de Janeiro: Procel/Eletrobras, 2010. Disponível em:<http://www.labeee.ufsc.br/eletrobras/etiquetagem/downloads.php>. Acesso em:.14/06/2011.

PROCEL/ELETROBRAS e Labeee/UFSC - Manual de Uso da Regulamentação para Etiquetagem Voluntária do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos – 2009

ROMERO, Marta Adriana Bustos. Arquitetura bioclimática do espaço público. Brasília, Editora Universidade de Brasília, 2001.

SANTOS, K. P.; COSTA, G. M. da; BARROS, B. R. Conforto Ambiental Em Instituições De Ensino: Análise Do Campus Do Sertão Da UFAL. In.: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, v.15. p.865–874, 2014.

SANTOS, J.C. P. dos. Desempenho térmico e visual de elementos transparentes frente à radiação solar. 2002. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo.

TELI, Despoina; JENTSCH, Mark F.; JAMES, Patrick A.B. B. Naturally ventilated classrooms: An assessment of existing comfort models for predicting the thermal sensation and preference of primary school children. Energy and Buildings, v. 53, p. 166–182, 2012.

THUMANN, Albert; YOUNGER, William J. - Handbook of Energy Audits, 6th edition, Fairmont

Press, 2005.

XAVIER, A. A. de P. Condições de Conforto Térmico para Estudantes de 2o grau na região de Florianópolis. 1999. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Santa Catarina.



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