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  • CAPTULO 4 Eficincia Energtica dos Edifcios

    Universidade do Minho Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Civil PGINA 71

    4. CAPTULO 4 EFICINCIA ENERGTICA DOS EDIFCIOS

    4.1. PERFORMANCE DOS EDIFCIOS

    A avaliao da performance dos edifcios um ponto fulcral para a eficincia

    energtica, pois apenas com o seu conhecimento, possvel identificar se os

    edifcios possuem, ou no, boa eficincia energtica. Apresentam-se de

    seguida alguns conceitos fundamentais no que respeita compreenso da

    anlise da performance dos edifcios.

    - Previso: desenvolvimento de modelos que simulam comportamentos

    supostamente reais. Estes modelos podem ir desde uma ideia que existe na

    nossa mente, desde clculos numricos at um elaborado programa

    computacional de simulao de edifcios. Como tal, dependendo do tipo de

    performance que se precisa prever e respectiva complexidade, dever ser

    escolhido um mtodo que se adeque;

  • Anlise do Comportamento Trmico de Construes no Convencionais atravs de Simulao em VisualDOE

    PGINA 72 Dissertao de Mestrado de Pedro Correia Pereira da Silva

    - Avaliao: a avaliao da performance envolve a comparao entre as

    performances de vrias alternativas de design, e entre as normas existentes

    que regulam a performance que o edifcio dever possuir;

    - Avaliao Ambiental: para avaliar a performance ambiental, necessria a

    produo de critrios de deciso, alm da comparao ambiental da

    performance das vrias opes;

    - Preciso da previso: a preciso das previses de performance dependem

    do modelo utilizado e da exactido dos dados de entrada. Como tal, de

    forma a introduzir dados precisos, necessrio conhecer a forma como os

    edifcios so geridos e utilizados.

    A avaliao da performance dos edifcios um processo que implica um alto

    grau de dificuldade, pois um edifcio um sistema complexo, em que cada

    subsistema (paredes exteriores, cobertura, envidraados, etc) tem um papel

    importante na performance energtica global. Adicionalmente, existem

    efeitos cruzados entres os vrios subsistemas que podem ser bastante

    relevantes. Nos ltimos anos tm sido desenvolvidos vrios tipos de sistemas

    para classificar as habitaes, os quais se podem englobar em trs categorias:

    Sistema de pontos cada subsistema do edifcio analisado, sendo-lhe

    atribudo um certo nmero de pontos;

    Sistema de performance aqui atribudo um ndice de performance

    em termos de consumo anual energtico (aquecimento, arrefecimento,

    guas quentes sanitrias, etc);

    Sistema de consciencializao aqui apresentado um consumo

    anual de referncia, tendo em considerao a zona climtica na qual

    se insere.

    A utilizao dos mtodos de previso e avaliao da performance dos

    edifcios traz numerosas vantagens, quer a nvel econmico, quer a nvel

    ambiental, que compensam inteiramente os custos acrescidos da realizao

    de anlises e simulaes desde a fase inicial do projecto.

  • CAPTULO 4 Eficincia Energtica dos Edifcios

    Universidade do Minho Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Civil PGINA 73

    Um dos efeitos mais visveis a reduo da potncia instalada dos

    equipamentos de AVAC. Este facto, normalmente, considerado uma

    desvantagem pelos projectistas, pois as suas comisses so muitas vezes uma

    percentagem do custo dos equipamentos. Assim, s atravs da mudana

    desta forma de pagamento aos projectistas pagamento adiantado se

    pode incentivar a introduo das ferramentas para reduo dos consumos

    energticos de edifcios. Esta mudana, aliada a programas governamentais

    que promovam a colaborao entre os vrios intervenientes do projecto,

    atravs do pagamento de subsdios se o edifcio se revelar energeticamente

    eficiente, pode resultar numa alterao das atitudes vigentes actualmente no

    mercado, promovendo assim a construo em massa de edifcios

    energeticamente eficientes (Papamichael, 2000).

    4.1.1. SISTEMA DE AVALIAO DA PERFORMANCE DE EDIFCIOS

    A maior parte dos sistemas de classificao foi desenvolvido apenas para

    habitaes novas, talvez pela maior facilidade de avaliao na fase de

    projectos, apenas recorrendo aos desenhos e especificaes. Mas, de forma a

    englobar tanto os edifcios novos como os existentes, apresentado o sistema

    de classificao misto, entre um sistema de performance e um sistema de

    consciencializao, proposto por Zmeureanu. Desenvolver um sistema de

    classificao deste tipo bastante complexo, pois necessrio ter em conta

    a performance trmica real da envolvente exterior, assim como o

    comportamento dos ocupantes. O sistema proposto consiste em realizar os

    seguintes passos (Zmeureanu et al, 1999):

    1. Anlise das facturas energticas das habitaes, procedendo a uma

    normalizao em termos climticos, ao clculo do consumo energtico

    anual normalizado (NAC) e do custo energtico anual normalizado

    (NACo). Estes valores so comparados com os obtidos em casas de

    referncia e assim pode informar-se o cliente da rentabilidade de uma

    anlise mais detalhada.

  • Anlise do Comportamento Trmico de Construes no Convencionais atravs de Simulao em VisualDOE

    PGINA 74 Dissertao de Mestrado de Pedro Correia Pereira da Silva

    2. Atribuio de um ndice de performance energtica nos termos do

    custo energtico anual normalizado (NACo) por exemplo, pode

    utilizar-se a expresso 4.1:

    Equao 4.1

    ( )[ ]aNACoIND += exp1100100 com,

    - custo energtico anual de edifcio energeticamente eficiente [/m2]; a - custo energtico anual normalizado mdio de um edifcio [/m2].

    3. Utilizao de uma cmara de infravermelhos de forma a detectar

    vazios e pontes trmicas. Clculo das infiltraes de ar, utilizando o

    mtodo dos gases traadores ou a porta-ventiladora. Finalmente, so

    escolhidas algumas localizaes representativas para medir a

    resistncia trmica da envolvente exterior. Aqui podem ser utilizados trs

    mtodos, todos com as sua vantagens e desvantagens:

    calcular o fluxo de calor pela envolvente com sensores de fluxo

    de calor e as temperaturas superficiais com termopares;

    calcular o fluxo de calor e as temperaturas superficiais com um

    pirmetro infravermelho;

    definir por inspeco visual o tipo e a espessura dos panos

    constituintes da envolvente exterior, obtendo a resistncia

    trmica por consulta de tabelas.

    4. Obteno de dados necessrios para o programa de simulao

    trmica medidas e tipos de parede e janelas exteriores, tipo e

    capacidade do sistema de aquecimento / arrefecimento, etc.

    5. Desenvolvimento e calibrao (utilizando as facturas energticas) de

    um modelo computacional de simulao trmica. Avalia-se, assim, o

    potencial de poupanas energticas e estima-se a utilizao

    energtica intrnseca, ou seja, estimam-se os consumos energticos,

    retirando a parte da iluminao e de guas quentes sanitrias.

  • CAPTULO 4 Eficincia Energtica dos Edifcios

    Universidade do Minho Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Civil PGINA 75

    6. Seleco das medidas de conservao energtica mais rentveis e

    estimao do potencial de poupana energtica, atravs da

    simulao computacional. Estimao dos custos iniciais da reabilitao

    energtica.

    7. Redaco de um relatrio sumrio onde se discutem todos os

    resultados obtidos atravs desta anlise energtica.

    A partir deste sistema de classificao, possvel quantificar o potencial de

    poupana energtica em edifcios novos1, atravs da razo entre a resistncia

    trmica da envolvente exterior e o valor mnimo da resistncia trmica para

    uma casa energeticamente eficiente. Se a avaliao for para edifcios

    existentes, ento a melhor forma de determinar o potencial de poupana

    energtica ser atravs da anlise da energia intrnseca. Os encargos e

    tempo necessrio para efectuar um diagnstico completo a partir deste tipo

    de sistema de classificao so apresentados na Tabela 4.1 (Zmeureanu et al,

    1999).

    Tabela 4.1 Tempo e custo de um diagnstico de eficincia energtica de um edifcio

    Tarefas Tempo mdio (min) Custo ()

    1 - "in situ" Utilizao da cmara infravermelhos 30 42.1 Inspeco visual 30 42.1 Avaliao da resistncia trmica - 3 mtodo 60 83.4 Medio da taxa de renovao de ar horria 20 27.5 Avaliao da eficincia do sistema de aquecimento / arrefecimento 20 27.5

    Determinao custo energtico anual normalizado 30 42.1 Obteno dos parmetros necessrios para a simulao computacional 40 55.9

    Transporte e instalao de equipamento 20 27.5 Total 250 348

    2 - no escritrio Desenvolvimento do modelo computacional de simulao trmica 80 111.8

    Estimao do potencial de poupana energtica Relatrio final Total 1+2 330.0 460.2

    Fonte: Zmeureanu et al, 1999

    1 Para estes casos no se executam os passos 1 e 3.

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    PGINA 76 Dissertao de Mestrado de Pedro Correia Pereira da Silva

    4.2. FERRAMENTAS DE SIMULAO A sim

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