desempenho térmico e luminoso de edifícios de fachadas ... · disso, é importante direcionar as...

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LEGENDA

Esquema de incidência de radiação solar sobre as fachadas às 8h00, 10h00, 12h00, 15h00 e 17h00, respectivamente, sob condições climáticas típicas do verão em São Paulo, latitude 23°27’

FACHADAS PROTEGIDAS POR BRISES HORIZONTAIS E PRATELEIRA DE LUZ - GRÁFICO DE CORES FALSAS

FACHADAS DESPROTEGIDAS - GRÁFICO DE CORES FALSAS

INCIDÊNCIDA DE RADIAÇÃO SOLAR DIRETA SOBRE AS FACHADAS

AR FRESCO QUE ENTRA

AR QUENTE QUE SAI

Exemplo de implantação e forma de edifício que permite a ventilação cruzada.

Modelo tridimensional esquemático da forma do edifício.

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Exemplo de implantação e forma de edifício que permite a ventilação cruzada.

Modelo tridimensional esquemático da forma do edifício.

AR FRESCO QUE ENTRA

AR QUENTE QUE SAI

máximo 5 vezes o p.d.

Desempenho térmico e luminoso de edifícios de fachadas envidraçadas - mitos e verdades -Mudar o tipo de vidro melhora o desempenho térmico? Radiação solar direta otimiza a iluminação do ambiente?

Suzana Seikoyume Tateoka | 6817721Tania Mayumi Senaga | 6817760

O grande número de edifícios corporativos com fachadas envidraçadas e seladas que surgem a cada ano em São Paulo nos faz refletir sobre questões ambientais escondidas sob essa tipologia arquitetônica, como a eficiência de seu desempenho térmico e luminoso, já que a alta incidência de radiação solar direta e a baixa inércia do edifício tornam seu interior uma espécie de “estufa”, por não deixar sair a radiação refletida em forma de ondas longas. Além disso, a proposição de se utilizar uma fachada totalmente envidraçada como forma de otimizar o uso da luz natural deve ser pensada com critérios, por causar problemas como ofuscamento e prejudicar o rendimento do trabalho. Diante dessas questões relacionadas aos impactos no meio ambiente, como os altos custos energéticos com o uso de condicionamento artificial e sistemas ineficientes de iluminação para compensar alguns pontos que se queira otimizar, além do impacto sobre os usuários desses edifícios, é necessário buscar um equilíbrio que atenda as premissas de conforto e desempenho para um projeto sustentável. De acordo com De Benedetto, “são três os fatores que atuam no balanço térmico e influenciam esse consumo: arquitetura, ocupação e clima” (2007), como o tipo de ocupação é determinado pelo tipo de trabalho e o clima é algo que não se possa controlar, devemos utilizar a arquitetura a nosso favor, adaptando-a ao clima e à ocupação, muitas vezes até aproveitando as vantagens que o sistema ativo de condicionamento e iluminação, como forma de complementação dos sistemas naturais. Assim, o principal objetivo deste trabalho é demonstrar, através de simulações em softwares do desempenho térmico e luminoso, como o projeto de arquitetura tem um peso muito maior na determinação da qualidade dos espaços internos aos edifícios e consumo energético, do que a simples escolha de um vidro ou lâmpada.

RESULTADO DAS SIMULAÇÕES:

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LEGENDA

Modelo de escritório de fachada oeste totalmente envidraçada. Simulado para às 15 horas no verão, em São Paulo, latitude 23 °27’.

Grá�co de cores falsas de modelo de escritório de fachada oeste totalmente envidraçada. Simulado para às 15 horas no verão, em São Paulo, latitude 23°27’.

Modelo de escritório de fachada oeste com brises e prateleira de luz. Simulado para às 15 horas no verão, em São Paulo, latitude 23 °27’.

2000 lx

1750 lx

1500lx

1250 lx

1000 lx

750 lx

500 lx

250 lx

0 lx

LEGENDA

Grá�co de cores falsas de modelo de escritório de fachada oeste com brises e prateleira de luz. Simulado para às 15 horas no verão, em São Paulo, latitude 23°27’.

ILUMINAÇÃOTÉRMICA

BIBLIOGRAFIA:

CARAM, Rosana; DILONARDO, Lúcia; ROMÉRO, Marcelo de Andrade. Energia solar: mitos e verdades (Parte 2). Revista Climatização. São Paulo, abril de 2001.

CAVALCANTE, Rodrigo de Castro Dantas. Simulação energética para análise da arquitetura de edifícios de escritório além da comprovação de conformidade com códigos de desempenho. Dissertação de Mestrado FAUUSP. São Paulo, 2010.

DE BENEDETTO, Gisele Saveriano. Avaliação da aplicação do modo misto na redução da carga térmica em edifícios de escritórios nas cidades de São Paulo e Rio de Janeiro. Dissertação de Mestrado FAUUSP. São Paulo, 2007.EGAN, M. D. Concepts in Architectural Lighting. New York: McGraw-Hill, 1983.

TREGENZA, P.; LOE; D. The Design of Lighting. London: Spon, 1998.

Softwares Fachada 2.1. Desenvolvido pela Prof. Dra. Marcia Peinado Alucci, do LabAUT da FAUUSP.DIAlux 4.10. Desenvolvido por DIAL GmbH (Dienstleister für Licht- und Gebäudetechnik).

Sítios de InternetBanco de Dados de Vidros. http://www.usp.br/fau/deptecnologia/docs/bancovidros/index.html. Acesso em 28 de novembro de 2012, às 9h15.

CORTES ESQUEMÁTICOS

Fachada inteira de vidro Fachada com vedo Fachada com brise

PLANTA DO MODELO ADOTADO PRA ESTUDOMODELO PROPOSTO:

Com crises para sombrear a fachada e estante de luz para ilmuninação natural

CONSIDERAÇÕES FINAIS:

A utilização de softwares computacionais de simulação é uma maneira de visualizar situações distintas e auxiliam na escolha da proposta mais adequada, de forma mais rápida e reduzindo custos. Porém, ela não deve ser utilizada como única fonte de concepção do projeto, mas sim como uma ferramenta que permite analisar diferentes soluções, não sendo, portanto, capaz de prever o resultado final do desempenho de um edifício.Através das simulações realizadas, foi possível chegar a algumas conclusões a respeito do uso dos vidros em fachadas:• O uso excessivo e sem critérios ocasiona aumento no consumo de energia gasta em sistema de condicionamento de ar;• Muita luz não é sinônimo de boa iluminação, podendo causar ofuscamento e refletância em monitores, por exemplo;• A radiação solar excessiva pode ser “filtrada” por brises e prateleiras de luz, distribuindo melhor a luz no ambiente;• O desempenho térmico do edifício está diretamente ligado à capacidade de aproveitamento de técnicas passivas de climatização (ventilação natural, inércia térmica do edifício)• Sistemas de iluminação e climatização ativos podem ser utilizados como complemento das técnicas naturais e economia de energia;• O projeto de arquitetura é o principal agente responsável pelo balanço energético de um edifício.

05

101520253035404550

Leste Norte Sul Oeste

Laminado incolor com brise

Temperatura interna semar condicionado

Temperatura interna comar condicionado

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Laminado incolor com peitoril



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Consumo de energia por tipo de vidro (kW/h/mês/m²)

Laminado incolor

Laminado verde

Refletivo

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Leste Norte Sul Oeste Facha

Laminado incolor



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Laminado verde



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Refletivo



Fachada Fachada

ºC

Fachada

ºCºC

A troca de vidros não tem tanto impacto nos resultados das temperaturas internas, como podemos ver nos gráficos, pois apesar da diferença de 10ºC entre cada um, por mais que seja trocado o vidro, o ambiente da fachada oeste ainda continua sendo inabitável. Portanto levando em conta o custo-benefício, não é interessante. Há soluções melhores e mais inteligentes do que a simples troca de vidro.

Com a utilização de um peitoril de 1m, a temperatura interna do ambiente diminui significativamente, ou seja, pelo aumento da inércia térmica e diminuição do WWR, pois a transmitância térmica do concreto é muitas vezes menor do que a do vidro.O mesmo pode ser observado com o sombreamento da fachada, utilizando-se de brises. E é ainda mais eficaz. E por consequencia temos menor consumo de energia, a nececessidade de um equipamento de climatização mais econômico. Poré o ideal seria o uso misto, pois segundo BENNETO, é um sistema que reduz o

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Capacidade necessária para o ar condicionado (BTU)

100% WWR

com peitoril

com brise

Para a análise do desempenho luminoso no interior do edifício foi utilizada a sala-modelo proposta, realizando-se simulações com o auxílio do programa Dialux 4.10 para duas situações distintas, ambas com o vão voltado para a fachada oeste do edifício, às 15h da tarde, com características climáticas típicas do verão à latitude 23°27’.A primeira simulação procura analisar a incidência direta da radiação solar sobre a fachada envidraçada desprotegida, prática que muitos edifícios corporativos utilizam com a justificativa de economizar gastos sobre os sistemas de iluminação artificial.A segunda simulação é realizada como proposta de otimização da radiação solar indireta, através da utilização de proteções externas, no caso, brises horizontais e prateleira de luz. (texto sobre a orientação do edifício)

Cada fachada deve ser pensada de acordo com sua orientação, adotando os sistemas de proteção externa que garantam o sombreamento, mas que permitam a entrada da radiação solar difusa. Ao contrário do que muitos pensam, a fachada sul, na latitude de São Paulo, também recebe radiação durante boa parte do dia, necessitando ser também protegida externamente. Além disso, é importante direcionar as janelas que abrem para os ventos dominantes, de modo a tirar proveito da ventilação natural.

A estratégia da ventilação natural é direcionar o caminho do vento de maneira a substituir o ar quente interno pelo ar fresco que vem do exterior, através de aberturas em posições adequadas, que podem variar, configurando três tipos de ventilação natural: cruzada, unilateral ou noturna.

Ventilação cruzada

Janelas abertas em duas faces opostas da edificação, devido à diferença de pressão. Como a circulação de ar dentro do edifício pode alcançar uma distância de até 5 vezes o valor do pé-direito, há uma limitação de profundidade do piso.

Se a abertura de janelas não for possível na fachada atendida pelos ventos predominantes, pode-se adotar sistemas de ventiladores de fachada que estimulam a passagem do ar.

Ventilação unilateral

Aberturas em apenas um lado do ambiente. Alcança uma profundidade de no máximo duas vezes e meia o pé-direito do ambiente.

Ventilação noturna

Possibilitar a abertura para ventilação do edifício durante a noite para resfriar sua estrutura e eliminar o ar quente confinado. É necessário que o edifício tenha massa térmica suficiente.

VENTILAÇÃO NATURAL

consumo de energia, melhoras as condições de conforto do usuários e qualidade do ar, reduzindo as emissões e evitando o aquecimento global.

02468

101214161820


Consumo de energia para vidro laminado incolor (kW/h/mês/m²)

100% WWR

com peitoril

com brise

EGAN, M. D. Concepts in Architectural Lighting. pg. 123 EGAN, M. D. Concepts in Architectural Lighting. pg. 117

Edifício corporativo JK 1455 - SP

Em http://www.ccpsa.com.br/ccp/edificios.php?pg=3

desempenho térmico e luminoso de edifícios de fachadas ... · disso, é importante direcionar as...

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