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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS - UFAL
FACULDADE DE ARQUITETURA E URBANISMO - FAU
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA E URBANISMO
MESTRADO EM DINÂMICAS DO ESPAÇO HABITADO - DEHA
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO SOLAR E EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA EM EDIFÍCIOS DE ESCRITÓRIO: UMA
AVALIAÇÃO PARA A CIDADE DE MACEIÓ/AL.
Thiago Luiz de Oliveira Gomes Martins
MACEIÓ
2007
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS - UFAL
FACULDADE DE ARQUITETURA E URBANISMO - FAU
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA E URBANISMO
MESTRADO EM DINÂMICAS DO ESPAÇO HABITADO - DEHA
Thiago Luiz de Oliveira Gomes Martins
Dissertação de mestrado apresentada à Faculdade de
Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de
Alagoas, como requisito final para a obtenção do grau
de Mestre em Arquitetura e Urbanismo
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO SOLAR E EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA EM EDIFÍCIOS DE ESCRITÓRIO: UMA
AVALIAÇÃO PARA A CIDADE DE MACEIÓ/AL.
Orientador: Prof. Dr. Leonardo Salazar Bittencourt
Linha de Pesquisa: Concepção e Construção do Espaço Habitado
MACEIÓ
2007
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Catalogação na fonte
Universidade Federal de Alagoas
Biblioteca Central
Divisão de Tratamento Técnico
Bibliotecária Responsável: Helena Cristina Pimentel do Vale
M386d Martins, Thiago Luiz de Oliveira Gomes.
Dispositivos de proteção solar e eficiência energética em edifícios de
escritório : uma avaliação para a cidade de Maceió/AL / Thiago Luiz de Oliveira
Gomes Martins. – Maceió, 2007.
164 f. : il., grafs. e tabs.
Orientador: Leonardo Salazar Bittencourt.
Dissertação (mestrado em Arquitetura e Urbanismo : Dinâmicas do Espaço
Habitado) – Universidade Federal de Alagoas. Faculdade de Arquitetura e
Urbanismo. Maceió, 2007.
Bibliografia: f. 143-146.
Anexos: f. 147-164.
1. Arquitetura – Edifícios de escritórios. 2. Arquitetura – Eficiência Energética.
3. Proteção solar – Dispositivos. I. Título.
CDU: 725.23(813.5)
Ao meu irmão Phillipe Miguel (in memorian)...
AGRADECIMENTOS
A Deus, pela oportunidade de viver e aprender.
Aos meus pais e mestres, Luiz Tarcísio e Alda Maria, pelo apoio e confiança em mim sempre
depositados.
Ao meu irmão, Luiz Phillipe, pelo companheirismo de todas as horas.
Ao orientador, Leonardo S. Bittencourt, pela paciência e ensinamentos.
Aos professores, Flávio de Souza, Gianna Barbirato e Ruskin Freitas, por aceitarem, assim
que solicitados, o convite de fazer parte deste trabalho como examinadores.
Aos professores do DEHA, pelos ensinamentos prestados e dedicação.
Aos funcionários do DEHA, pelos serviços prestados e dedicação.
A arquiteta e parceira Raquel Pizzamiglio, pelo apoio, paciência e companheirismo.
As arquitetas e pesquisadoras, Christina Cândido, Juliana Batista e Flávia Marroquim, pelo
suporte dado a realização deste trabalho.
Aos companheiros do mestrado, pela oportunidade vivenciar e observar novas maneiras de
olhar a arquitetura e o mundo.
A toda equipe do GECA, pela troca de informações e amizade.
A CAPES, pelo apoio financeiro.
A todos aqueles que contribuíram para a realização e concretização deste trabalho, mesmo
que só em pensamento...
Obrigado!
“Seguir os meus pensamentos aonde quer que me conduzam. Nisto
devo proceder como os viajantes que, vendo-se perdidos numa floresta,
sentem que devem continuar a caminhar o mais retamente possível,
numa direção, sem divergir para direita ou para esquerda... Dessa
maneira, se não chegarem exatamente onde pretendem chegar,
atingirão por fim, ao menos, um lugar onde provavelmente estarão
melhor do que no meio da floresta.”
René Descartes
RESUMO
Desde a crise do petróleo nos anos de 1970 até o colapso energético de 2001 a conservação de
energia passou a ser alvo de discussões no Brasil e o setor da construção civil foi identificado
como um campo de grande potencial de combate ao desperdício energético. Nas edificações
comerciais o consumo energético está fortemente relacionado aos sistemas artificiais de
geração de conforto ambiental – como os sistemas artificiais de condicionamento térmico, por
exemplo. Diante deste contexto, o presente trabalho avalia o impacto decorrente da utilização
dos dispositivos de proteção solar para o desempenho energético de edificações que
representam as características típicas dos edifícios de escritórios de médio porte localizados
na cidade de Maceió/AL. Sabe-se que nestas regiões, de baixa latitude, a radiação solar
representa uma parcela significativa no calor total que atinge as edificações. Para tal, adotou-
se uma metodologia de análises paramétricas nas quais foi comparado o desempenho
energético das edificações sob diversas condições de orientação geográfica, tipologia de
fechamento de fachada e localização do corredor de circulação horizontal (central e lateral).
Os índices de consumo energético foram obtidos a partir de simulações com modelos
computacionais utilizando o software Energyplus. As simulações realizadas permitiram
quantificar e classificar o desempenho energético das edificações, sob as diversas
características construtivas estudadas. A inclusão dos dispositivos de proteção solar
representou, em alguns casos, para os sistemas artificiais de condicionamento térmico,
economia energética anual de 18,7% no comparativo com as edificações com fachada em
alvenaria e janela exposta e, 39,2% no comparativo com edificação com fechamento de
fachada em pele de vidro. Desta forma conclui-se que a utilização dos dispositivos de
proteção solar apresenta-se como uma alternativa de adequação climática e de redução de
consumo energético bastante eficiente para edificações localizadas na cidade de Maceió.
Palavras-chaves: Arquitetura – edifícios de escritórios, Arquitetura – eficiência energética,
proteção solar – dispositivos.
ABSTRACT
Since the oil energy crisis of the seventies until the Brazilian 2001 blackout, energy savings
became an important issue in Brazil and the building industry has been identified as a sector
where substantial savings may occur. In commercial buildings the energy consumption is
strongly related to air conditioning systems. Facing this context, the present work intends to
evaluate the impact of using solar shading devices in the energy consumption performance of
medium size typical office buildings located in Maceió city, Brazil. In low latitude regions,
solar radiation represents an important parcel of buildings total heat gain. The evaluation was
carried out through a parametric investigation where the effect of facades orientation and
typology in the energy consumption, as well as the effect of plan typology regarding the
location of corridor (central or lateral). Computer simulations of models representing the
combinations for parameters above mentioned were carried out using the Energyplus software
in order to estimate the energy consumption of each model. The simulations have shown the
energy consumption for the considered models, allowing for the estimation of the impact
magnitude regarding each of the different examined parameters. When solar shading devices
were added to facades built in masonry with exposed windows the energy savings related to
air conditioning systems was 18.7%, while for curtain wall facades it reached 39.2%. Results
lead to the conclusion that the use of solar shading devices represents a relevant design
strategy for energy savings in office buildings located in Maceió.
Keywords: Architecture – office buildings, Architecture - Energetic efficiency, solar shading
devices.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Ilustração 1 - Mapa do Brasil com a localização da cidade de Maceió-AL.........................................................29
Ilustração 2 – Trocas de calor em edifícios e efeito estufa.................................................................................38
Ilustração 3 – Tipologias de dispositivos de proteção solar. ..............................................................................40
Ilustração 4 – Fachadas nas quais os protetores solares verticais são mais eficientes..........................................41
Ilustração 5 – Fotografia de fachada que possui protetor solar vertical fixo – Sede da Socôco, Maceió/AL........41
Ilustração 6 – Eficiência do protetor solar horizontal x altura solar....................................................................42
Ilustração 7 – Fotografia da fachada do Ed. Copan...........................................................................................43
Ilustração 8 - Fotografia de fachada que possui protetor horizontal fixo – UNIMED, Maceió/AL......................43
Ilustração 9 – Fachadas nas quais os dispositivos de proteção solar misto são mais indicados............................44
Ilustração 10 - Foto da fachada do Palácio Gustavo Capanema, Rio de Janeiro/RJ. ...........................................44
Ilustração 11 - Foto da fachada da Casa da Indústria, Maceió/AL. ....................................................................45
Ilustração 12 – Protetores de diferentes arranjos formais e com mesmas características de sombreamento.........46
Ilustração 13 – Foto de edificação que não leva em consideração a orientação geográfica com relação à
configuração dos dispositivos de proteção solar externa: mesma tipologia de proteção para diferentes
necessidades...........................................................................................................................................47
Ilustração 14 – Foto de edificação na qual a tipologia dos dispositivos de proteção solar varia de acordo com a
orientação das fachadas. .........................................................................................................................48
Ilustração 15 – Fachada de edificação com janela exposta ................................................................................53
Ilustração 16 - Fachada de edificação com fechamento em pele de vidro...........................................................53
Ilustração 17 - Fachada de edificação com janela sombreada............................................................................54
Ilustração 18 – Fotomontagem com indicação da versão utilizada do software EnergyPlus. ..............................55
Ilustração 19 – Captura de tela do microcomputador com IDF Editor em execução, interface de edição de dados
de entrada do EnergyPlus.......................................................................................................................56
Ilustração 20 – Fotomontagem de uma captura de tela do microcomputador com EP-Launch em execução,
interface de simulação do EnergyPlus: (1) campo de indicação do arquivo de entrada e (2) campo de
indicação do arquivo climático (TRY). ...................................................................................................56
Ilustração 21 - Planta baixa do caso base 1: corredor lateral..............................................................................58
Ilustração 22 - Planta baixa do caso base 2: corredor central.............................................................................58
Ilustração 23 – Captura de tela do IDF Editor do Energyplus: características dos materiais utilizados nas paredes
e nas lajes de piso e teto..........................................................................................................................59
Ilustração 24 - Fachadas simuladas. .................................................................................................................60
Ilustração 25 - Planta baixa e corte esquemático dos módulos com tipologia de abertura: janela comum............60
Ilustração 26 - Planta baixa e corte esquemático dos módulos com tipologia de abertura:pele de vidro..............61
Ilustração 27 – Propriedades físicas dos vidros utilizados nos modelos computacionais: Obj 1 (pele de vidro) e
Obj 2 (janela comum).............................................................................................................................62
Ilustração 28 – Esquema geral do processo de simulação..................................................................................66
Ilustração 29 – Captura de tela: relatório de uso final de energia elétrica gerado com a simulação do software
EnergyPlus.............................................................................................................................................67
Ilustração 30 – Simulações realizadas para o CASO BASE 1: 24 simulações....................................................69
Ilustração 31 – Simulações realizadas para o CASO BASE 2: 24 simulações....................................................70
Ilustração 32 – Níveis de análise comparativa (ex. orientação Norte): primeiro nível (entre os fechamentos, em
vermelho) e segundo nível (entre os casos base, em azul)........................................................................70
Ilustração 33 – Insolação da fachada norte .......................................................................................................89
Ilustração 34 – Insolação da fachada nordeste ..................................................................................................94
Ilustração 35 – Insolação da fachada leste........................................................................................................98
Ilustração 36 – Insolação da fachada sudeste..................................................................................................103
Ilustração 37 – Insolação da fachada sul.........................................................................................................107
Ilustração 38 – Insolação da fachada sudoeste................................................................................................112
Ilustração 39 – Insolação da fachada oeste .....................................................................................................116
Ilustração 40 – Insolação da fachada noroeste ................................................................................................120
Ilustração 41 – TERMOBRISE 335 HunterDouglas. Fonte: Catálogo TERMOBRISE 150/335 HunterDouglas,
setembo/2005.......................................................................................................................................131
Ilustração 42 - Planta baixa do caso base 2: indicação dos módulos analisados em conjunto para a situação de
ocupação 2. ..........................................................................................................................................134
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação norte com esquadria exposta ao
sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar....................................................................72
Tabela 2 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação norte com fechamento em pele
de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar............................................................72
Tabela 3 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação nordeste com esquadria exposta
ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar................................................................73
Tabela 4 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação nordeste com fechamento em
pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.....................................................73
Tabela 5 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação leste com esquadria exposta ao
sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar....................................................................74
Tabela 6 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação leste com fechamento em pele
de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar............................................................74
Tabela 7 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação sudeste com esquadria exposta
ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar................................................................75
Tabela 8 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação sudeste com fechamento em
pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.....................................................75
Tabela 9 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação sul com esquadria exposta ao sol
e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar. ........................................................................76
Tabela 10 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação sul com fechamento em pele de
vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.................................................................76
Tabela 11 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação sudoeste com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar...................................................77
Tabela 12 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação sudoeste com fechamento em
pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.....................................................77
Tabela 13 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação oeste com esquadria exposta ao
sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar....................................................................78
Tabela 14 – Consumo mensal (KW/h) caso base 1: comparativo para a orientação oeste com fechamento em pele
de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar............................................................78
Tabela 15 – Consumo mensal (KW/h) caso base 1: comparativo para a orientação noroeste com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar...................................................79
Tabela 16 – Consumo mensal (KW/h) caso base 1: comparativo para a orientação noroeste com fechamento em
pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.....................................................79
Tabela 17 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação norte com esquadria exposta
ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar................................................................81
Tabela 18 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação norte com fechamento em pele
de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar............................................................81
Tabela 19 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação nordeste com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar...................................................82
Tabela 20 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação nordeste com fechamento em
pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.....................................................82
Tabela 21 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação leste com esquadria exposta ao
sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar....................................................................83
Tabela 22 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação leste com fechamento em pele
de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar............................................................83
Tabela 23 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação sudeste com esquadria exposta
ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar................................................................84
Tabela 24 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação sudeste com fechamento em
pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.....................................................84
Tabela 25 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação sul com esquadria exposta ao
sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar....................................................................85
Tabela 26 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação sul com fechamento em pele
de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar............................................................85
Tabela 27 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação sudoeste com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar...................................................86
Tabela 28 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação sudoeste com fechamento em
pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.....................................................86
Tabela 29 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação oeste com esquadria exposta
ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar................................................................87
Tabela 30 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação oeste com fechamento em pele
de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar............................................................87
Tabela 31 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação noroeste com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar...................................................88
Tabela 32 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação noroeste com fechamento em
pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.....................................................88
Tabela 33 – Períodos de insolação da fachada norte: solstícios e equinócios .....................................................89
Tabela 34 – Períodos de insolação da fachada nordeste: solstícios e equinócios ................................................94
Tabela 35 – Períodos de insolação da fachada leste: solstícios e equinócios ......................................................99
Tabela 36 – Períodos de insolação da fachada sudeste: solstícios e equinócios................................................103
Tabela 37 – Períodos de insolação da fachada sul: solstícios e equinócios.......................................................107
Tabela 38 – Períodos de insolação da fachada sudoeste: solstícios e equinócios..............................................112
Tabela 39 – Períodos de insolação da fachada oeste: solstícios e equinócios ...................................................116
Tabela 40 – Períodos de insolação da fachada noroeste: solstícios e equinócios ..............................................121
Tabela 41 – Economia monetária anual (R$) caso base 1 e 2: redução anual na conta de energia proporcionada
pelo sombreamento das janelas por dispositivos de proteção solar .........................................................130
Tabela 42 – Custo dos dispositivos de proteção solar (R$) caso base 1 e 2: valores referentes ao custo total de
execução e instalação dos dispositivos de proteção solar .......................................................................132
Tabela 43 – Período estimado (em anos) de retorno do investimento (R$) caso base 1 e 2: valores referentes aos
dois casos bases e às oito orientações geográficas estudadas..................................................................132
Tabela 44 – Situação de ocupação 2: economia monetária anual na conta de energia (R$) proporcionada pelo
sombreamento das janelas por dispositivos de proteção solar.................................................................138
Tabela 45 – Situação de ocupação 2: valores referentes ao custo total de execução e/ou instalação dos
dispositivos de proteção solar ...............................................................................................................138
Tabela 46 – Situação de ocupação 2: período estimado (em anos) de retorno do investimento (R$) .................139
Tabela 47: Ed. Delmiro Gouveia....................................................................................................................148
Tabela 48: Breda Center ................................................................................................................................149
Tabela 49: Avenue Center..............................................................................................................................150
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 – Geração de energia elétrica em 2004 no Brasil...............................................................................20
Gráfico 2 – Consumo enerégico mundial..........................................................................................................22
Gráfico 3 – Percentual de participação das classes de consumo de energia em 2004 no Brasil...........................23
Gráfico 4 – Proporção entre a quantidade de energia consumida na utilização dos edifícios (em toda sua vida
útil) e a consumida na sua produção (direta mais indireta).......................................................................25
Gráfico 5 – Carta bioclimática para a cidade de Maceió-AL. ............................................................................31
Gráfico 6 – Gabarito das edificações de escritório de Maceió associada à quantidade de salas do edifício..........34
Gráfico 7 – Tipologia de fachada dos edifícios de escritórios de Maceió/AL.....................................................35
Gráfico 8 – Proporção de fachadas protegidas x fachadas desprotegidas (sem proteção e pele de vidro).............35
Gráfico 9 – Fluxo de calor de diferentes componentes construtivos...................................................................37
Gráfico 10 – Insolação e máscara de sombra: fachada norte..............................................................................63
Gráfico 11 – Insolação e máscara de sombra: fachada nordeste.........................................................................63
Gráfico 12 – Insolação e máscara de sombra: fachada leste...............................................................................63
Gráfico 13 – Insolação e máscara de sombra: fachada sudeste. .........................................................................63
Gráfico 14 – Insolação e máscara de sombra: fachada sul.................................................................................64
Gráfico 15 – Insolação e máscara de sombra: fachada sudoeste.........................................................................64
Gráfico 16 – Insolação e máscara de sombra: fachada oeste..............................................................................64
Gráfico 17 – Insolação e máscara de sombra: fachada noroeste.........................................................................64
Gráfico 18 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação norte...................72
Gráfico 19 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação nordeste..............73
Gráfico 20 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação leste....................74
Gráfico 21 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação sudeste. ..............75
Gráfico 22 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação sul......................76
Gráfico 23 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação sudoeste. ............77
Gráfico 24 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação oeste...................78
Gráfico 25 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação noroeste..............79
Gráfico 26 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação norte...................81
Gráfico 27 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação nordeste..............82
Gráfico 28 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação leste....................83
Gráfico 29 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação sudeste. ..............84
Gráfico 30 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação sul......................85
Gráfico 31 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação sudoeste. ............86
Gráfico 32 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação oeste...................87
Gráfico 33 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação noroeste..............88
Gráfico 34 - Consumo anual da sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2: janela exposta....................................125
Gráfico 35 - Consumo anual da sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2 por m²: janela exposta.........................126
Gráfico 36 - Consumo anual da sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2: janela sombreada...............................127
Gráfico 37 - Consumo anual da sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2 por m²: esquadria sombreada..............127
Gráfico 38 - Consumo anual da sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2: fechamento em pele de vidro.............128
Gráfico 39 – Consumo anual da sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2 por m²: fechamento em pele de vidro..128
Gráfico 40 - Redução de consumo anual por sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2........................................129
Gráfico 41 - Consumo anual (KW/h) dos módulos na situação de utilização 2: janela exposta.........................135
Gráfico 42 - Consumo anual (KW/h) por m² dos módulos na situação de utilização 2: janela exposta..............135
Gráfico 43 - Consumo anual (KW/h) dos módulos na situação de utilização 2: pele de vidro...........................136
Gráfico 44 - Consumo anual (KW/h) por m² dos módulos na situação de utilização 2: pele de vidro................136
Gráfico 45 - Consumo anual (KW/h) dos módulos na situação de utilização 2: janela sombreada....................137
Gráfico 46 - Consumo anual (KW/h) por m² dos módulos na situação de utilização 2: janela sombreada.........137
Gráfico 47 - Redução de consumo anual (KW/h) dos módulos na situação de utilização 2: comparativo do
fechamento em janela exposta e janela sombreada.................................................................................138
LISTA DE MAPAS
Mapa 1 – Zoneamento climático brasileiro.......................................................................................................30
Mapa 2 – Localização e concentração dos edifícios comerciais de escritório por bairros em Maceió..................33
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Procedimentos básicos de projeto de brise-soleil. ...........................................................................47
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO...................................................................................................15
1.1
OBJETIVOS....................................................................................................................................17
1.1.1
Objetivo Geral...............................................................................................................................17
1.1.2
Objetivos específicos.....................................................................................................................17
1.1.3
Estrutura da dissertação.................................................................................................................18
2 REVISÃO DOCUMENTAL.................................................................................19
2.1
INTRODUÇÃO ...............................................................................................................................19
2.2
ENERGIA ELÉTRICA E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EDIFICAÇÕES..........................20
2.2.1
Simulação computacional de desempenho termo-energético em edificações ...................................26
2.3
O CONTEXTO DA CIDADE DE MACEIÓ/AL ............................................................................29
2.3.1
Caracterização...............................................................................................................................29
2.3.2
Estratégias bioclimáticas para edificações em Maceió....................................................................31
2.3.3
Edifícios de Escritório na cidade de Maceió...................................................................................32
2.4
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO SOLAR E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA...............................36
2.4.1
Protetor solar vertical fixo.............................................................................................................40
2.4.2
Protetor solar horizontal fixo .........................................................................................................42
2.4.3
Protetor solar misto.......................................................................................................................43
2.4.4
O projeto de dispositivos de proteção solar ....................................................................................46
3 METODOLOGIA................................................................................................50
3.1
CARACTERIZAÇÃO DAS TIPOLOGIAS DE ESCRITÓRIO DA CIDADE DE MACEIÓ.......51
3.1.1
Levantamento de dados.................................................................................................................51
3.1.1.1
Levantamento informativo dos edifícios de escritórios..........................................................51
3.1.2
Levantamento das tipologias..........................................................................................................52
3.1.2.1
Dispositivos de proteção solar ..............................................................................................52
3.2
SIMULAÇÃO DE DESEMPENHO TERMO-ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES....................54
3.2.1
Ferramenta de simulação...............................................................................................................54
3.2.2
Descrição dos modelos..................................................................................................................57
3.2.2.1
Tipologias representativas: caso base 1 e caso base 2 ...........................................................57
3.2.2.2
Orientação geográfica das janelas e/ou aberturas das salas simuladas ....................................59
3.2.2.3
Tipologias das aberturas dos modelos computacionais ..........................................................60
3.2.2.4
Configuração das proteções solares projetadas......................................................................62
3.2.2.5
Carga interna de iluminação, ocupação e sistema artificial de condicionamento térmico........65
3.2.3
Procedimentos das simulações de desempenho termo-energético....................................................65
3.2.3.1
Simulação do modelo computacional....................................................................................65
3.2.3.2
Coleta de dados....................................................................................................................66
3.2.3.3
Análise dos dados.................................................................................................................67
4 RESULTADOS E ANÁLISES............................................................................71
4.1
RESULTADOS: CASOS BASE 1....................................................................................................71
4.1.1
base 1: orientação NORTE............................................................................................................72
4.1.2
Caso base 1: orientação NORDESTE.............................................................................................73
4.1.3
Caso base 1: orientação LESTE.....................................................................................................74
4.1.4
Caso base 1: orientação SUDESTE................................................................................................75
4.1.5
Caso base 1: orientação SUL .........................................................................................................76
4.1.6
Caso base 1: orientação SUDOESTE.............................................................................................77
4.1.7
Caso base 1: orientação OESTE.....................................................................................................78
4.1.8
Caso base 1: orientação NOROESTE.............................................................................................79
4.2
RESULTADOS: CASOS BASE 2....................................................................................................80
4.2.1
Caso base 2: orientação NORTE....................................................................................................81
4.2.2
Caso base 2: orientação NORDESTE.............................................................................................82
4.2.3
Caso base 2: orientação LESTE.....................................................................................................83
4.2.4
Caso base 2: orientação SUDESTE................................................................................................84
4.2.5
Caso base 2: orientação SUL .........................................................................................................85
4.2.6
Caso base 2: orientação SUDOESTE.............................................................................................86
4.2.7
Caso base 2: orientação OESTE.....................................................................................................87
4.2.8
Caso base 2: orientação NOROESTE.............................................................................................88
4.3
ANÁLISES PRELIMINARES ........................................................................................................89
4.3.1
Orientação norte: caso base 1 e caso base 2....................................................................................89
4.3.1.1
Caso base 1: consumo energético anual ................................................................................89
4.3.1.2
Caso base 1: Redução de consumo mensal............................................................................90
4.3.1.3
Caso base 2: consumo energético anual ................................................................................91
4.3.1.4
Caso base 2: Redução de consumo mensal............................................................................91
4.3.1.5
Análise preliminar orientação norte caso base 1 e caso base 2: conclusão..............................92
4.3.2
Orientação nordeste: caso base 1 e caso base 2...............................................................................93
4.3.2.1
Caso base 1: consumo energético anual ................................................................................94
4.3.2.2
Caso base 1: Redução de consumo mensal............................................................................95
4.3.2.3
Caso base 2: consumo energético anual ................................................................................96
4.3.2.4
Caso base 2: Redução de consumo mensal............................................................................96
4.3.2.5
Análise preliminar orientação nordeste caso base 1 e caso base 2: conclusão.........................97
4.3.3
Orientação leste: caso base 1 e caso base 2.....................................................................................98
4.3.3.1
Caso base 1: consumo energético anual ................................................................................99
4.3.3.2
Caso base 1: Redução de consumo mensal............................................................................99
4.3.3.3
Caso base 2: consumo energético anual ..............................................................................100
4.3.3.4
Caso base 2: Redução de consumo mensal..........................................................................100
4.3.3.5
Análise preliminar orientação leste caso base 1 e caso base 2: conclusão.............................101
4.3.4
Orientação sudeste: caso base 1 e caso base 2 ..............................................................................102
4.3.4.1
Caso base 1: consumo energético anual ..............................................................................103
4.3.4.2
Caso base 1: Redução de consumo mensal..........................................................................104
4.3.4.3
Caso base 2: consumo energético anual ..............................................................................104
4.3.4.4
Caso base 2: Redução de consumo mensal..........................................................................105
4.3.4.5
Análise preliminar orientação sudeste caso base 1 e caso base 2: conclusão.........................106
4.3.5
Orientação sul: caso base 1 e caso base 2.....................................................................................107
4.3.5.1
Caso base 1: consumo energético anual ..............................................................................108
4.3.5.2
Caso base 1: Redução de consumo mensal..........................................................................108
4.3.5.3
Caso base 2: consumo energético anual ..............................................................................109
4.3.5.4
Caso base 2: Redução de consumo mensal..........................................................................109
4.3.5.5
Análise preliminar orientação sul caso base 1 e caso base 2: conclusão................................110
4.3.6
Orientação sudoeste: caso base 1 e caso base 2.............................................................................111
4.3.6.1
Caso base 1: consumo energético anual ..............................................................................112
4.3.6.2
Caso base 1: Redução de consumo mensal..........................................................................113
4.3.6.3
Caso base 2: consumo energético anual ..............................................................................113
4.3.6.4
Caso base 2: Redução de consumo mensal..........................................................................114
4.3.6.5
Análise preliminar orientação sudoeste caso base 1 e caso base 2: conclusão.......................115
4.3.7
Orientação oeste: caso base 1 e caso base 2..................................................................................116
4.3.7.1
Caso base 1: consumo energético anual ..............................................................................116
4.3.7.2
Caso base 1: Redução de consumo mensal..........................................................................117
4.3.7.3
Caso base 2: consumo energético anual ..............................................................................118
4.3.7.4
Caso base 2: Redução de consumo mensal..........................................................................118
4.3.7.5
Análise preliminar orientação oeste caso base 1 e caso base 2: conclusão............................119
4.3.8
Orientação noroeste: caso base 1 e caso base 2.............................................................................120
4.3.8.1
Caso base 1: consumo energético anual ..............................................................................121
4.3.8.2
Caso base 1: Redução de consumo mensal..........................................................................121
4.3.8.3
Caso base 2: consumo energético anual ..............................................................................122
4.3.8.4
Caso base 2: Redução de consumo mensal..........................................................................122
4.3.8.5
Análise preliminar orientação noroeste caso base 1 e caso base 2: conclusão.......................123
4.4
COMPARATIVO GERAL............................................................................................................124
4.4.1
Consumo energético: janela exposta ............................................................................................125
4.4.2
Consumo energético: janela sombreada........................................................................................127
4.4.3
Consumo energético: pele de vidro..............................................................................................128
4.5
REDUÇÃO DE CONSUMO ENERGÉTICO POR ORIENTAÇÃO DE FACHADA.................129
4.5.1
Comparativo entre as reduções de consumo energético por orientação de fachada resultantes do
sombreamento das janelas por dispositivos de proteção solar.....................................................................129
4.6
VIABILIDADE ECONÔMICA.....................................................................................................129
4.6.1
Economia monetária anual por orientação de fachada...................................................................130
4.6.2
Custo dos dispositivos de proteção solar ......................................................................................130
4.6.3
Retorno do investimento nos dispositivos de proteção solar..........................................................132
4.6.4
Comparativo geral: situação 2......................................................................................................133
4.6.5
Situação 2: consumo energético...................................................................................................135
4.6.5.1
Consumo energético: janela exposta ...................................................................................135
4.6.5.2
Consumo energético: pele de vidro.....................................................................................136
4.6.5.3
Consumo energético: janela sombreada ..............................................................................137
4.6.6
Situação 2: redução de consumo energético por orientação de fachada .........................................137
4.6.6.1
Reduções de consumo energético por orientação de fachada resultantes do sombreamento das
janelas por dispositivos de proteção solar..............................................................................................137
4.6.7
Situação 2: economia monetária por orientação de fachada...........................................................138
4.6.8
Situação 2: custos dos dispositivos de proteção solar....................................................................138
4.6.9
Situação 2: retorno do investimento com dispositivos de proteção solar........................................139
4.7
RESULTADOS E ANÁLISES: CONCLUSÃO............................................................................139
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS.............................................................................141
REFERÊNCIAS.......................................................................................................143
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA.........................................................................146
ANEXOS .................................................................................................................147
1. INTRODUÇÃO
Desde os primórdios da humanidade o homem buscou proteger-se das intempéries e
do ambiente hostil utilizando-se dos meios que estavam disponíveis nesse mesmo
ambiente. A inexistência de tecnologias sofisticadas fez com que procurasse, em
suas construções, aspectos que reduzissem o calor, o frio, a umidade, a secura etc.
Na verdade, a medida de sua evolução e maior sofisticação, passou a introduzir
materiais mais elaborados, muitas vezes, vindos de outras partes, ainda que
distantes. A necessidade de ostentar “progresso”, o poder econômico, a abundância
de tecnologia, fez com que, sobretudo nos tempos contemporâneos, em muito se
desconsiderasse a questão ambiental na arquitetura. Cria-se a partir daí um padrão
globalizado nas cidades, o que leva, por exemplo, à construção nos trópicos, de
prédios com fachadas totalmente envidraçadas, verdadeiras estufas pelo excesso de
insolação, o que acaba sendo corrigido por sistemas de refrigeração e iluminação
demasiadamente caros (CORBELLA; YANNAS, 2003).
Desde a crise do petróleo ocorrida nos anos de 1970 até o colapso energético de 2001,
conhecido como “apagão”, a conservação de energia passou a ser alvo de discussões no Brasil
e o setor da construção civil foi identificado como um campo de grande potencial de combate
ao desperdício energético.
De acordo com Goldemberg (2000), a maioria dos equipamentos e processos
utilizados tanto nos setores de transporte, industrial e residencial foi desenvolvida em uma
época de energia abundante e barata, quando as preocupações ambientais eram pouco
compreendidas ou inexistentes. Para o autor, “estes são os motivos pelos quais haja tantas
oportunidades para melhorias na economia de energia...” (GOLDEMBERG, 2000, p. 93).
No caso brasileiro, a dinâmica do consumo energético agravou-se com a crise de 1970
e posteriormente com o aumento da população nos centros urbanos na década de 1980
(LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 2004). A última grande crise do setor energético ocorre
em 2001, na qual o problema sai do âmbito governamental e técnico, atingindo cidadãos
comuns. “A conservação de energia passou a ser incorporada em diversas áreas, entre estas, a
da construção civil” (CÂNDIDO, 2004).
16
Segundo dados do PROCEL/ELETROBRÁS (2004) as edificações representam 42%
do consumo total de energia elétrica do país. Sendo as edificações comerciais e públicas
responsáveis por gastos energéticos que correspondem a 19% do total deste universo.
O consumo energético nas edificações comerciais está fortemente ligado aos
dispositivos artificiais de geração de conforto ambiental. Pesquisas realizadas neste setor
identificam que os sistemas de iluminação artificial e ar condicionado representam 70% do
consumo energético total destas edificações (ROMERO, 1997 apud GONÇALVES, 2004).
A utilização dos dispositivos de proteção solar, que reduzem os ganhos térmicos
decorrentes da insolação direta nas edificações, representa uma estratégia de diminuição do
consumo energético, principalmente em ambientes que possuem sistemas artificiais de
condicionamento térmico.
Em regiões de baixa latitude, como é o caso da cidade de Maceió, a radiação solar
representa uma importante parcela do calor total que atinge as edificações. Parte desta
radiação pode ser obstruída através da utilização de dispositivos de proteção solar. As
características climáticas desta cidade indicam a utilização da ventilação natural e a proteção
solar como estratégias eficientes na redução do consumo energético das edificações
(LAMBERTS et al., 2004).
Porém, de acordo com Cândido (2004), que estudou os edifícios de escritório na
cidade de Maceió, identificou-se que a adequação ambiental parece não fazer parte do
repertório de muitos projetos arquitetônicos. Dos edifícios de escritório estudados 55% não
apresentam proteção solar, 27% têm fachada tipo “pele de vidro” e apenas 18% apresentam
algum tipo de proteção solar.
“No século XXI a arquitetura, sem desprezar o belo e a plasticidade das formas, o
conforto e a funcionalidade, terá que forçosamente reencontrar o meio cujo equilíbrio é de
17
fundamental importância para a sobrevivência da espécie humana na Terra” (CORBELLA;
YANNAS, 2003).
Diante deste quadro, acredita-se que a realização de estudos relacionados às estratégias
de adequação climática poderá contribuir com informações e princípios que proporcionem o
planejamento de edificações de melhor qualidade e mais eficientes, do ponto de vista do
conforto ambiental e do consumo energético, respectivamente.
Neste sentido, esse trabalho pretende avaliar o impacto decorrente da utilização de
dispositivos de proteção solar para a eficiência energética em edifícios de escritório de médio
porte
1
localizados na cidade de Maceió/AL.
1.1 OBJETIVOS
1.1.1 Objetivo Geral
Avaliar o impacto decorrente da utilização dos dispositivos de proteção solar para a
eficiência energética em edificações que representem as características típicas dos edifícios de
escritório de médio porte localizados na cidade de Maceió/AL.
1.1.2 Objetivos específicos
• Quantificar o consumo energético em edifícios de escritório de médio porte com três
configurações de fechamento de fachada;
• analisar as vantagens e desvantagens da utilização dos dispositivos de proteção solar
nas edificações estudadas;
• gerar informações que auxiliem profissionais e pesquisadores para elaboração de
projetos mais eficientes, com relação ao consumo energético e conforto ambiental.
1
Considera-se neste trabalho edifícios de escritório de médio porte aqueles que possuem um número igual ou superior a cinco pavimentos,
ou seja, aquelas edificações nas quais é exigida a existência de elevadores.
18
1.1.3 Estrutura da dissertação
Esta dissertação encontra-se dividida em cinco seções. A primeira seção apresenta
uma breve introdução ao trabalho, explicita o objetivo geral e os objetivos específicos, e, por
fim, a estrutura da dissertação.
A segunda seção apresenta a revisão documental necessária ao desenvolvimento e
embasamento teórico desta dissertação. Discute sinteticamente a relação entre arquitetura e
conforto ambiental, e, a eficiência energética nas edificações - com ênfase nos edifícios
comerciais. Identifica as principais estratégias bioclimáticas de projeto para a cidade de
Maceió. Aborda os dispositivos de proteção solar, conceitua e indica suas principais formas
de utilização, enfatizando as tipologias: vertical fixa, horizontal fixa e do tipo mista (ou
composta).
A terceira seção corresponde à metodologia aplicada nesta dissertação. Explicita todas
as etapas da pesquisa e os procedimentos metodológicos utilizados para alcançar o objetivo
geral e os objetivos específicos.
A quarta seção apresenta e discute os resultados obtidos nas simulações
computacionais, identificando aqueles mais significativos.
A quinta seção apresenta as considerações finais resultantes da análise e discussão dos
dados apresentados na seção anterior. Indica as limitações do trabalho e apresenta sugestões
para futuras pesquisas.
2 REVISÃO DOCUMENTAL
2.1 INTRODUÇÃO
Na bibliografia cada vez maior sobre o tema constata-se a preocupação de recuperar
e desenvolver novas tecnologias que otimizem o uso das características climáticas.
A arquitetura bioclimática, que inicialmente parecia ser parte do movimento
ecológico mundial, tem-se revelado como um dos meios mais eficazes de reduzir os
consumos de energia na edificação. Mas, a arquitetura bioclimática é complexa,
como é complexa a estruturação dos organismos mais evoluídos (MASCARÓ, 1992,
p. 21).
Nesta seção, que se encontra dividida em três partes, é apresentada a revisão
documental necessária ao desenvolvimento e embasamento teórico desta dissertação. A
primeira parte aborda sinteticamente a relação entre arquitetura e conforto ambiental, energia
elétrica e eficiência energética em edificações, com ênfase nas edificações comerciais.
Apresenta um estudo sobre os dispositivos de proteção solar, conceitua e indica as principais
formas de utilização, com ênfase nas tipologias: vertical fixa, horizontal fixa e protetor solar
misto ou composto.
Na segunda parte é realizada uma contextualização para a cidade de Maceió/AL, na
qual são identificadas as principais estratégias bioclimáticas de projeto indicadas para esta
localidade. Apresenta resultado de um estudo específico sobre os edifícios de escritórios de
médio porte presentes nesta cidade.
Na terceira parte a temática da simulação computacional é tratada. São apresentados o
software Energyplus e os arquivos climáticos de referência
2
(TRY). Optou-se pela utilização
de software de simulação termo-energética por se tratar de uma ferramenta que permite
análise de fenômenos complexos, como a transferência de calor, por exemplo, cujo cálculo
manual seria praticamente inviável. O Energyplus é a ferramenta computacional de simulação
2
Os Arquivos Climáticos de Referencia (TRY), ou Test Reference Year, correspondem a arquivos com dados climáticos horários de um ano
para representar a influência do ambiente externo sobre a edificação. As variáveis do TRY incluem: mês, dia e hora; temperatura de bulbo
seco; temperatura de bulbo úmido; temperatura de solo, velocidade do vento, direção do vento; pressão barométrica; quantidade de nuvens;
tipo de nuvens, altura das nuvens e radiação solar, por exemplo.
20
termo-energética e os arquivos TRY correspondem a base de dados climáticos utilizados por
este software.
2.2 ENERGIA ELÉTRICA E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EDIFICAÇÕES
O problema das restrições de energia no Brasil e no mundo é bastante conhecido e,
sobretudo, debatido pela importância de se acrescentar uma nova opinião aos conceitos já
formulados sobre o assunto (MASCARÓ, 1992).
“A humanidade vive, atualmente, a preocupação com a degradação do meio ambiente
e com a conseqüente necessidade da sociedade se desenvolver de modo sustentável”
(BRANDÃO, 2004). Segundo Brandão (2004) a construção civil, assim como diversos outros
setores, se vê frente a questões ambientais: redução do consumo de recursos naturais não
renováveis, conservação dos mananciais de água e produção mínima de rejeitos.
No mercado de energia elétrica do Brasil, predominantemente hidráulica, a geração
complementar de eletricidade para atender o mercado consumidor é feita através de usinas
térmicas convencionais e nucleares. Este sistema de geração é de propriedade de diversos
agentes. A proporção entre suas fontes poderá ser visualizada de acordo com o Gráfico 1:
8%
3%
89%
Térmica Nuclear Hidráulica
Gráfico 1 – Geração de energia elétrica em 2004 no Brasil.
Fonte: ONS apud Brasil (2005).
21
Para sustentar o consumo energético desregrado dos edifícios, a produção de energia
elétrica cresceu e causou um forte impacto ambiental com a construção de usinas,
inundações, deslocamentos de populações (hidroelétricas), perda da biodiversidade,
ameaça dos ecossistemas, poluição e riscos de segurança pública com termelétricas e
usinas nucleares (ADAM, 2001, p. 19).
“Além disso, a exigência de grandes investimentos do governo nestes projetos implica
a redução dos investimentos em outras áreas (saúde, educação e habitação), antagonizando a
idéia de progresso embutida nessa política” (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 1997, p. 19).
Segundo Mascaró (1992) é necessário que a produção e a utilização dos edifícios
sejam adaptadas rapidamente às novas situações que derivam das restrições energéticas atuais.
É certo que o Brasil tem reservas hidroelétricas enormes. O país acumula mais de
20% da potência do globo embora abrigue em seu território apenas 2,5% da
população mundial... Mas, ter recurso natural disponível não é suficiente. É
necessário aproveitá-lo. E o Brasil não tem os dólares necessários para isso
(MASCARÓ, 1992).
Lamberts, Dutra e Pereira (1997) salientam que a alternativa que se mostra mais
adequada a este quadro é aumentar a eficiência no uso de energia. “É mais barato economizar
energia do que fornecê-la, pois se reduz a necessidade de gastos com o setor público,
passando aos fabricantes de equipamentos e aos consumidores os investimentos necessários”
(GELLER apud LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 1997).
A conservação de energia passou a ser alvo de discussões no Brasil a partir da crise do
petróleo nos anos de 1970 até o colapso energético em 2001, e, o setor da construção civil foi
identificado como um campo de grande potencial de combate ao desperdício energético.
Marinoski et al. (2005) afirmam que a conservação de energia, atualmente, tem se mostrado
como uma preocupação crescente em diferentes setores produtivos da sociedade. “A exemplo
de outras áreas, também na construção civil, a eficiência energética tem se tornado um
aspecto fundamental. Devido ao custo da energia, o edifício não pode mais ser considerado
um elemento à parte do meio” (MARINOSKI et al., 2005).
22
Tavares e Lamberts (2005) reforçam esta idéia quando afirmam que os estudos sobre
consumo energético nas edificações vêm crescendo substancialmente na medida da
necessidade dos países do mundo inteiro estabelecerem as condições de sustentabilidade
ambiental neste setor.
Segundo Lamberts, Dutra e Pereira (1997), a eficiência energética pode ser entendida
como a obtenção de um serviço com baixo dispêndio de energia. Ou seja, um edifício é mais
eficiente energeticamente que outro quando proporciona as mesmas condições ambientais
com menor consumo de energia.
De acordo com a Associação de Estudos Geobiológicos (Espanha-1996 apud Adam
2001), “os edifícios contemporâneos além de consumidores de recursos de energia, alteraram
irreversivelmente o entorno natural onde estão implantados. O balanço ecológico resulta
nefasto para a Terra, pois 50% da energia produzida no planeta é consumida nos edifícios
(construção e demolição), enquanto a indústria consome 25% e o transporte, que tem fama de
muito contaminante, outros 25%”. Ver Gráfico 2:
50%
25%
25%
Edifícios Indústrias Transportes
Gráfico 2 – Consumo enerégico mundial
Fonte: de Bioconstruccion, (Madrid, 1996), Sofia Bealing & Stefan, e Philip Steadman apud Adam (2001).
23
Se por um lado há a questão das perdas na geração e distribuição de energia. No
Brasil, entre a geração e o consumo, aproximadamente 16% da energia elétrica são
desperdiçados, sendo que a transmissão responde por 30% e a distribuição por 70% desse
total de desperdício. Por outro, há desperdícios decorrentes do mau uso da energia elétrica
(DUMKE et al., 1999).
Porém existe um grande potencial de melhora, uma vez que como afirma Mascaró
(1992):
O Brasil tem um clima favorável do ponto de vista [do] consumo energético dos
edifícios. De um lado, sua abóbada celeste é uma das mais luminosas do mundo,
permitindo, nos edifícios bem projetados, a dispensa da iluminação artificial na
maioria das horas do dia. Por outro lado, a diferença entre as temperaturas de
conforto (entre 20 a 25°) e a do meio ambiente, também é das menores do mundo...
As diferenças térmicas do ar nas cidades brasileiras – de Brasília ao Sul – permitem
o funcionamento confortável dos edifícios com um mínimo de despesa energética, se
o binômio ‘edifício-instalação’ estiver adequadamente concebido.
Segundo Brasil (2005) o consumo de energia elétrica pode ser dividido em classes de
consumidores. São eles: residencial, comercial, industrial e outros (que reúne as subclasses
poderes públicos, serviços públicos, iluminação pública, consumo próprio e rural). A
participação de cada classe no consumo energético é mostrada no Gráfico 3:
15%
15%
24%
46%
Comercial Outros Residencial Industrial
Gráfico 3 – Percentual de participação das classes de consumo de energia em 2004 no Brasil
Fonte: Brasil (2005).
24
O consumo energético nas edificações comerciais está fortemente ligado aos
dispositivos artificiais de geração de conforto ambiental. Pesquisas realizadas neste setor
identificam que os sistemas de iluminação artificial e ar condicionado representam 70% do
consumo energético total destas edificações (ROMERO, 1997 apud GONÇALVES, 2004).
Sistemas de iluminação e de climatização artificial passaram a ser largamente
utilizados, dando ao projetista uma posição bastante cômoda perante os problemas
de adequação do edifício ao clima. Foram surgindo verdadeiros colossos
arquitetônicos, submetidos a uma hemorragia energética e econômica (LAMBERTS;
DUTRA; PEREIRA, 1997, p. 18).
Mascaró (1992) afirma que o processo da produção do edifício não é extremamente
consumidor de energia, mesmo incluindo a fabricação e o transporte dos materiais das
fábricas até as obras.
É uma indústria de baixo conteúdo tecnológico, de baixa intensidade de capital e.
conseqüentemente, de baixo consumo energético... Mas, como a vida útil de seus
produtos é muito longa, o mesmo não acontece com o consumo no período de
utilização dos bens produzidos por ela (MASCARÓ, 1992).
Neste sentido, o problema energético na edificação, relaciona-se principalmente à
utilização dos edifícios durante sua vida útil. Segundo Mascaro (1992, p. 15) o problema mais
crítico, no entanto, aparece nos edifícios de escritórios climatizados artificialmente, que em
média chegam a consumir na sua vida útil vinte e três vezes mais energia que a necessária
para sua produção.
O Gráfico 4, mostra o período (em anos) no qual o edifício em uso consome a mesma
quantidade de energia utilizada na sua produção:
25
32,8
10,3
2,2
0 10 20 30 40
Habitações
Escritórios com
fachadas protegidas
Escritórios com
fachadas
envidraçadas
Gráfico 4 – Período (em anos) no qual o edifício em uso consome a mesma quantidade de energia
utilizada na sua produção.
Fonte: Mascaró (1992).
De acordo com o que foi dito e diante da situação mostrada acima, percebe-se a
importância de estudos que avaliem a utilização de dispositivos de sombreamento de
fachadas. A utilização de dispositivos de proteção solar, que reduzem os ganhos térmicos
decorrentes da insolação direta nas edificações, representa uma estratégia de diminuição de
consumo energético. Frota (2004) reforça esta informação quando afirma que é importante
destacar o controle da insolação como um importante recurso para redução de uso da energia
com os sistemas de condicionamento térmico artificial, principalmente nos setores comercial,
de serviços e públicos.
Por fim, cabe salientar que o aumento da eficiência energética e a conseqüente redução
no ritmo de crescimento do consumo de energia permitirão ganhar tempo para poder decidir
amanhã diante de uma gama mais ampla de tecnologias. Além disso, muito provavelmente, a
redução da intensidade de consumo energético é hoje a maneira mais eficaz de lutar contra a
26
poluição, de preservar o meio ambiente e de evitar a destruição do patrimônio natural
(ELETROBRÁS/PROCEL, 2002).
2.2.1 Simulação computacional de desempenho termo-energético em edificações
Após a crise do petróleo dos anos 1970 diversos países direcionaram recursos e linhas
de pesquisa para o desenvolvimento de fontes alternativas de energia e sistemas mais
eficientes.
“Países da Europa e os Estados Unidos, fortemente dependentes do petróleo para o
suprimento de energia elétrica, começaram a financiar iniciativas que promovessem
o desenvolvimento de edificações mais eficientes, sejam elas já construídas
(mediante reformas) ou em fase de projeto (adotando-se alternativas que
proporcionassem menor consumo de energia).” (MENDES et. al., 2005 p. 48)
Os softwares de simulação termo-energética em edificações são ferramentas que
permitem aos profissionais engenheiros e arquitetos a avaliação de fenômenos complexos.
“Geralmente, problemas deste tipo envolvem cálculos matriciais e iterações que dificultam a
resolução manual” (LABEEE, 2006).
“Avaliar o desempenho energético de edificações é uma tarefa complexa que
envolve grande quantidade de variáveis interdependentes e conceitos
multidisciplinares. O advento do computador foi fundamental para o
desenvolvimento dos modelos físicos que representam o comportamento térmico e
energético de edificações, permitindo a simulação de diferentes cenários.”
(MENDES et. al., 2005 p. 48)
A utilização destas ferramentas, que possuem inúmeros recursos e aplicações, traz
inúmeras vantagens, por exemplo: a simulação da evolução de variáveis ambientais no
interior da edificação; a identificação de alternativas de melhoria na eficiência energética da
edificação; a estimativa de redução de consumo e demanda de energia a partir da
implementação de medidas de conservação; rapidez, baixo custo e precisão dos resultados de
simulações se comparado aos outros métodos disponíveis (LABEEE, 2006).
Apesar de nas últimas décadas diversos programas de simulação térmica e energética
de edificações foram desenvolvidos em diferentes países com o intuito de auxiliar arquitetos,
27
engenheiros e projetistas na elaboração de edificações com maior nível de eficiência
energética, a utilização de tais ferramentas por profissionais e escritórios de projeto não teve
um crescimento tão expressivo quanto o aumento na quantidade de programas disponíveis
(WHESTPHAL, 2005, p. 2183). Mendes et. al. (2005) salientam que “... as ferramentas
computacionais ainda são empregadas apenas em centros de pesquisa de universidades e
institutos, com pouca transferência de tecnologia para o setor de projetos, ou seja, os
escritórios de engenharia e arquitetura.”
Devido ao grande número de variáveis envolvidas para avaliar o desempenho
energético de edificações, foram desenvolvidos programas como o DOE, BLAST (Building
Loads Analysis and System Thermodynamics), ESP e Energyplus, que fazem simulações com
dados climáticos, permitindo uma avaliação econômica através do consumo de energia das
diversas opções simuladas (LAMBERTS et al., 1997).
Segundo Mendes et. al. (2005), as primeiras ferramentas foram desenvolvidas em
computadores do tipo mainframe (anos 1970) e o programa NBSLD, desenvolvido nos
Estados Unidos é citado como referência. Em seguida, surgiram as estações de trabalho
(workstations) – em ambiente Unix, quando foram desenvolvidas algumas ferramentas
utilizadas até hoje – DOE-2, BLAST, RADIANCE e ESP-r. “Nos anos 1990, com a utilização
do sistema operacional Windows, programas mais modernos e complexos puderam ser
desenvolvidos, tais como EnergyPlus, FLUENT, CFX e PHOENIX.” (MENDES, et. al., 2005)
“Esses programas, a exemplo do BLAST e DOE-2, realizam análise energética de uma
edificação, baseada na simulação das cargas térmicas resultantes da configuração construtiva
e dos sistemas de condicionamento e demais equipamentos existentes” (BATISTA, 2005).
Para o processo de simulação termo-energética do presente trabalho, escolheu-se o
software EnergyPlus. Segundo Westphal (2006), o EnergyPlus corresponde a um programa
de simulação térmica e energética de edificações integrada com os seus sistemas, através do
28
qual pode-se desenvolver estudos para melhoria da eficiência energética de edificações
existentes ou em fase de projeto.
O software EnergyPlus adota os dois principais recursos do DOE-2 e BLAST
(MENDES et. al, 2005);(US, 2006), foi desenvolvido em conjunto por: U.S. Army
Constrution Engineering Research Laboratories (CERL), University of Illinois (UI),
Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Oklahoma State University (OSU), GARD
Analytics e Department of Energy (DOE). Trabalha com programas de iluminação natural e
novos algoritmos de transferência de calor e fluxo de ar de zonas combinados com o balanço
de calor do IBLAST (CRAWLEY et al., 2004 apud SANTANA, 2006).
“O Energyplus permite que o usuário solicite diversos relatórios, com dados
estimados durante o processo de simulação, incluindo temperatura interna de cada
zona térmica, consumo de energia por uso final e carga térmica retirada pelo sistema
de condicionamento de ar” (SANTANA, 2006, p. 24).
Por meio de arquivos climáticos de dados horários, o EnergyPlus calcula as
temperaturas internas em edifícios não condicionados, bem como as cargas de aquecimento e
resfriamento necessárias para manter o controle da temperatura no dimensionamento dos
sistemas de condicionamento de ar, verificando o consumo energético resultante. Além disso,
o programa permite análises de cargas térmicas advindas de componentes construtivos,
possibilitando a verificação de desempenho térmico de diferentes tipologias de edificações
(BATISTA, 2005).
Com o EnergyPlus são abordados dois parâmetros importantes para simulação
computacional, a saber: o arquivo de dados climáticos, em formato TRY
3
4
(Test Reference
Year); e um modelo simplificado que represente a edificação em estudo.
3
Santana (2006) salienta que a maioria dos programas computacionais para análise termo-energética de edificações utiliza arquivos com
dados climáticos horários de um ano para representar a influência do ambiente externo sobre a edificação. No caso de Energyplus o formato
de arquivo de dados climáticos é o TRY (Test Reference Year).
4
As variáveis do TRY incluem: Mês, dia e hora; temperatura de bulbo seco; temperatura de bulbo úmido; temperatura de solo, velocidade do
vento, direção do vento; pressão barométrica; quantidade de nuvens; tipo de nuvens, altura das nuvens e radiação solar, por exemplo.
29
A elaboração dos arquivos climáticos TRY consiste num critério de eliminação de
anos de dados. Estes parâmetros contém temperaturas mensais extremas, até resultar em um
ano de referência em relação ao clima local (GOULART, 1993 apud Santana, 2006).
Assim sendo, a simulação termo-energética em conseqüência das vantagens já
expostas acima, caracteriza-se por ser uma ferramenta que poderá ser utilizada na avaliação
do desempenho para eficiência energética da utilização dos dispositivos de proteção solar em
edifícios de escritório.
2.3 O CONTEXTO DA CIDADE DE MACEIÓ/AL
2.3.1 Caracterização
Ilustração 1 - Mapa do Brasil com a localização da cidade de Maceió-AL.
Fonte: IBGE (2006), adaptado pelo autor (2006).
Fundada em 1815, numa estreita faixa de terra entre a Lagoa Mundaú e o Oceano
Atlântico do nordeste do Brasil, a cidade de Maceió é a capital do estado de Alagoas (AL).
Tem uma população de cerca de 800 mil habitantes (Brasil, 2000), está situada sobre um platô
costeiro sedimentário com quatro diferentes altitudes, em relação ao nível do mar, que variam
de 4m a 80m (CABÚS, 2002).
A cidade está localizada a 9,65° de latitude Sul e 37,70° de longitude Oeste inserida
em região de clima tropical quente e úmido. Apresenta elevada umidade do ar, além de
30
pequenas variações de temperatura entre o dia e a noite. A temperatura média anual é de 25,4°
C e as variações diárias são inferiores a 8° C. (PEIXOTO; BITTENCOURT, 2003).
Com relação à umidade, Maceió apresenta média anual de 78,3%, que atinge seu
maior pico no mês de Maio quando chega a uma média mensal de 82,6%. O mês de
Novembro apresenta a menor média (74,7%), e mesmo na estação seca, os valores de
umidade relativa continuam altos (CABÚS, 2002).
De acordo com o Zoneamento Climático Brasileiro
5
de 2005, a cidade é integrante da
Zona 8, ver Mapa 1:
Mapa 1 – Zoneamento climático brasileiro.
Fonte: Brasil (2005).
A condição típica do céu da cidade é parcialmente nublado. Ocorrências de céu claro
são raras, em média 4,5% e o percentual de céu nublado corresponde a índice acima dos 15%
(BITTENCOURT, 1993 apud CÂNDIDO, 2006). A baixa latitude propicia grande
5
O zoneamento bioclimático é um instrumento que tem por objetivo facilitar a definição de estratégias de projeto de arquitetura que se
adequem às características dos diversos climas do país para atender as necessidades de conforto dos moradores. O zoneamento climático
brasileiro foi apresentado pela norma ABNT NBR 15.220-3, aprovada em 30 de maio de 2005. (BRASIL, 2005).
31
intensidade de radiação solar, no verão a média do período de insolação é de 7,9 horas/dia,
diminuindo para 5,8 horas/dia (CÂNDIDO, 2006).
2.3.2 Estratégias bioclimáticas para edificações em Maceió
Nos climas quentes e úmidos, as edificações devem evitar ganhos de calor externo,
enquanto dissipam aqueles produzidos no seu interior (KOENIGSBERGER et al., 1974 apud
CÂNDIDO, 2006).
Gráfico 5 – Carta bioclimática para a cidade de Maceió-AL.
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997).
De acordo com Corbella e Yannas (2003, p. 37), as estratégias de projeto para
conseguir um bom nível de conforto térmico em clima tropical úmido são: (1) controlar os
ganhos de calor; (2) dissipar a energia térmica do interior do edifício; (3) remover a umidade
em excesso e promover o movimento de ar.
32
Para complementar a ventilação - apontada segundo Cândido (2006) como a estratégia
bioclimática mais eficiente para o clima de Maceió, destaca-se a importância do
sombreamento das aberturas para diminuir os ganhos térmicos provenientes da radiação solar
excessiva.
Em regiões de baixa latitude, como é o caso da cidade de Maceió, a radiação solar
representa uma importante parcela no calor total que atinge as edificações. Parte desta
radiação pode ser obstruída através da utilização dos dispositivos de proteção solar. As
características climáticas da cidade indicam a utilização da ventilação natural e da proteção
solar como estratégias eficientes na redução do consumo energético das edificações
(LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 2004).
Diante disso, a utilização dos dispositivos de proteção solar corresponde a uma das
estratégias bioclimáticas de projeto mais indicadas para Maceió, em decorrência dos aspectos
climáticos e geográficos desta cidade. Neste sentido a inclusão de protetores solares poderá
contribuir para o incremento do conforto ambiental e eficiência energética das edificações da
referida cidade.
2.3.3 Edifícios de Escritório na cidade de Maceió
As informações apresentadas neste item baseiam-se em dois estudos já realizados na
Universidade Federal de Alagoas. O primeiro deles corresponde ao 1º Relatório do CT-Energ
6
sobre a cidade de Maceió. Este trabalho faz parte de uma pesquisa nacional que tem o
objetivo de avaliar o desempenho térmico das diversas alternativas construtivas de edifícios
de escritórios.
6
Consistiu no levantamento das tipologias existentes nos edifícios de escritórios em várias cidades do Brasil, com mais de cinco pavimentos,
devido á existência de elevador, com o objetivo de avaliar o desempenho térmico das diversas alternativas construtivas de edifícios de
escritórios.
33
A segunda obra de referência trata-se da dissertação de mestrado de Candido (2006),
que avaliou o Código de Obras de Maceió quanto às recomendações arquitetônicas
relacionadas ao conforto térmico e a eficiência energética em edificações de escritório, com
ênfase nos parâmetros construtivos relativos à ventilação natural.
Na cidade de Maceió os edifícios de escritórios caracterizam-se por construções
verticais que abrigam atividades relacionadas aos mais diversos setores da economia, desde
profissionais autônomos como advogados e médicos até as empresas da construção civil. A
data de implantação e localização destes empreendimentos diferenciam-se de acordo com as
centralidades formadas na cidade ao longo do tempo (CÂNDIDO, 2006).
O 1º Relatório do CT-ENERG identificou um total de 11 edifícios de escritório de
médio porte
7
, que se encontram distribuídos de acordo com o Mapa 2:
Mapa 2 – Localização e concentração dos edifícios comerciais de escritório por bairros em Maceió.
Fonte: 1º relatório do CT-Energ, ilustração do autor (2006).
7
Aquelas edificações que possuem número igual ou superior a cinco pavimentos
34
Os dados coletados foram sistematizados pelo autor, em tabelas informativas. Ver
anexo A.
O Mapa 2 mostra que a maior concentração dessas edificações encontra-se no bairro
do Centro (55%), seguida de 18% no bairro do Farol e o restante está distribuído nos bairros
de Jaraguá, Jatiúca e Pajuçara, cada bairro com 9% do número total de edificações.
“Em relação ao tamanho das edificações, a quantidade de pavimentos varia entre 7 e
15, sendo a quantidade de salas por andar entre 8 e 34 unidades” (CÂNDIDO, 2006). Ver
Gráfico 6:
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Ed.
Walmap
Ed. Delmiro
Gouveia
Ed.Emp.
Barão de
Penedo
Ed. Emp.
Ruy
Palmeira
Ed. Work
Center
Ed. Avenue
Center
Edf. Ocean
Tower
Ed.
Comercial
Trade
Center
Ed.
Business
Tower
Ed. Breda
Center
Ed. Lobão
Barreto
Quantidade
Nº pavtos. Nº de salas por pavto.
Gráfico 6 – Gabarito das edificações de escritório de Maceió associada à quantidade de salas do edifício.
Fonte: Cândido (2006).
Com relação à tipologia construtiva adotada e a presença de dispositivos de proteção
solar, como bem afirma Cândido (2006): “... a preocupação com a adequação ambiental não
parece fazer parte do repertório dos projetos”, apenas 18% dos casos apresentam algum tipo
de proteção solar. Ver Gráfico 7:
35
55%
18%
27%
s/ proteção c/ proteção pele de vidro
Gráfico 7 – Tipologia de fachada dos edifícios de escritórios de Maceió/AL.
Fonte: 1º relatório do CT-Energ, adaptado pelo autor (2006).
Considerando que fachadas do tipo “pele de vidro” enquadram-se na tipologia de
fachada sem dispositivos de proteção solar, pode-se elaborar um outro gráfico que possibilita
a visualização sobre a dimensão correta da proporção de empreendimentos nos quais esta
importante ferramenta de adequação climática foi desconsiderada. Ver Gráfico 8:
82%
18%
s/ proteção c/ proteção
Gráfico 8 – Proporção de fachadas protegidas x fachadas desprotegidas (sem proteção e pele de vidro).
Fonte: 1º relatório do CT-Energ, adaptado pelo autor (2006).
36
No clima de Maceió, essas edificações funcionam como verdadeiras estufas,
aquecendo-se ao longo do dia, sem dissipar o calor acumulado durante a noite e
dependem fortemente dos aparelhos de refrigeração artificial para permitir sua
ocupação. Nestes casos, os sistemas de refrigeração podem ser sobrecarregados,
consumindo-se mais energia para manter as condições de temperatura interna para
os usuários (CÂNDIDO, 2006).
2.4 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO SOLAR E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
O envoltório de uma construção desempenha o papel de filtro entre o ambiente interno
e externo, controlando a entrada de ar, calor, frio, luz, sons e odores. Acredita-se que
temperatura do ar, vento e sons são melhores controlados pela própria parede, enquanto que a
luz é mais facilmente controlada por meios internos à construção e, a radiação de calor é
eficientemente bloqueada antes que ela alcance o envoltório construído (OLGYAY, 1973).
Ou seja, o sombreamento obtido com os dispositivos de proteção solar deverá ocorrer
antes que a carga térmica solar incidente entre em contato com a fachada da edificação.
A importância do controle solar pode ser observada comparando a quantidade de calor
que entra na edificação através de seus diferentes componentes (OLGYAY, 1973). Ver
Gráfico 9:
37
Gráfico 9 – Fluxo de calor de diferentes componentes construtivos.
Fonte: Olgyay (1973), adaptado pelo autor (2006).
O Gráfico 9 apresenta o fluxo de calor total de diferentes componentes construtivos de
uma mesma edificação
8
. Percebe-se que nas janelas o fluxo de calor apresenta os maiores
índices.
Olgyay (1973, p. 63) afirma que as fachadas tipo “pano de vidro” absorvem todas as
variações ambientais, oferecendo apenas uma proteção de 12% da radiação incidente. É
evidente que as janelas são responsáveis pelas maiores quantidades de calor que entram na
edificação, e por este motivo, em seu método de sombreamento estão as maiores
oportunidades de melhorar a performance (OLGYAY, 1973, p. 74).
8
O Gráfico, fruto de um estudo realizado por Olgyay (1973), refere-se a uma edificação num dia típico de verão (junho) em Nova York.
38
“A desconsideração dos critérios de orientação, em relação aos eixos eliotérmicos, e
da relação entre eixo do edifício e geometria do sol pode levar a soluções de alto consumo
energético na edificação” (MASCARÓ, 1992, p. 27).
Brown e Dekay (2004) afirmam que a quantidade de radiação solar transmitida através
da pele de uma edificação é uma função da radiação disponível e da área, orientação e
características de transmissão de calor da pele exposta.
Se por um lado o ganho térmico solar das superfícies opacas possa ser grande,
especialmente através de telhados mal isolados, ele é geralmente pequeno se
comparado ao ganho solar obtido através dos vidros, que pode chegar a 85% da
radiação incidente (BROWN; DEKAY, 2004, p. 71).
Como Olgyay (1973), Lamberts, Dutra e Pereira (1997) afirmam que a radiação solar é
um dos mais importantes contribuintes para o ganho térmico nos edifícios. Além disso, A
radiação solar é a principal fonte de luz natural (LAMBERTS, et. al., 1997). Os autores
dividem a transferência de calor por radiação em cinco partes. Ver Ilustração 2:
Ilustração 2 – Trocas de calor em edifícios e efeito estufa
9
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997), adaptado pelo autor (2006).
9
A radiação solar de onda curta que entra por uma abertura no edifício incide nos corpos, que se aquecem e emitem radiação de onda longa.
O vidro, sendo praticamente opaco à radiação de onda longa, não permite que o calor encontre passagem para o exterior, superaquecendo o
ambiente externo. Este fenômeno é conhecido como efeito estufa. (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 1997).
39
De acordo com Bittencourt (2000), as fachadas envidraçadas (causadoras do efeito
estufa), sobrecarregam os sistemas de ar condicionado. O autor salienta que a colocação de
cortinas para evitar a forte insolação reduz a luminosidade natural e elimina a maior vantagem
do vidro: a visibilidade para o exterior.
O brise-soleil, ou quebra sol, representa um dispositivo cuja função é sombrear, com
o objetivo de reduzir a incidência de Sol sobre uma construção, ou sobre espaços
exteriores, de modo a obter-se melhores condições de temperatura e controle da
incidência de luz solar, que pode provocar problemas tanto de iluminação –
contrastes e ofuscamentos – e de sobreaquecimento, como de
deterioração/fotodegradação dos objetos expostos. Bem estudado sob o ponto de
vista geométrico, representa importante recurso para o controle de ganhos de calor
solar, com redução nos sistemas de ar-condicionado e conseqüentemente
conservação de energia. Sendo uma proteção bem dosada, pode permitir adequado
uso da luz natural, com aproveitamento da luz refletida por seus elementos. Pode se
construir em elementos com expressivo resultado estético (FROTA, 2004. p. 163).
Brise-soleil é uma expressão francesa cuja tradução literal seria quebra-sol, embora
seja comum a utilização em português apenas da palavra brise, ou simplesmente protetor
solar. Albernaz e Lima (2000) conceituam brise como um anteparo composto por uma série
de peças, em geral placas estreitas e compridas, colocado em fachadas para reduzir a ação
direta do sol. Salientam também a importância da utilização dos protetores solares em
edifícios situados em regiões de clima quente.
Existem vários tipos de protetores solares, que variam quanto ao movimento e quanto
à posição que ocupam nas fachadas. Bittencourt (2000, p. 51) classifica-os como móveis ou
fixos, quanto ao movimento; e, verticais, horizontais e mistos, com relação à posição que
ocupam nas fachadas.
Além das tipologias acima citadas, cabe identificar uma lista que Frota (2004)
classifica como dispositivos de proteção solar: varanda, marquise, sacada, telas especiais,
toldos, pérgulas, entre outros.
40
No presente trabalho serão tratados de forma mais detalhada os protetores solares do
tipo horizontal fixo, vertical fixo e misto, segundo classificação de Bittencourt (2000). Ver
Ilustração 3:
Brise horizontal fixo Brise vertical fixo Brise misto
Ilustração 3 – Tipologias de dispositivos de proteção solar.
Fonte: Bittencourt (2000), ilustração do autor (2006).
Deve-se ainda ressaltar que, como afirma Frota (2004), os protetores solares além de
serem utilizados como proteção para envidraçados, poderão também desempenhar importante
papel diante de paredes e coberturas opacas.
A seguir, nos itens 2.4.1, 2.4.2, e 2.4.3, serão tratados os protetores solares do tipo
vertical, horizontal e misto, todos fixos, de acordo com a classificação de Bittencourt (2000).
2.4.1 Protetor solar vertical fixo
Os protetores solares do tipo vertical fixo correspondem a placas fixas situadas
perpendicularmente em relação ao plano horizontal. “De uma forma geral os protetores
verticais fixos são mais eficientes nas fachadas onde a maior parte de incidência se afasta da
perpendicular à fachada (fachadas norte, sul, sudeste, nordeste e sudoeste)”
(BITTENCOURT, 2000, p.51).
41
Ilustração 4 – Fachadas nas quais os protetores solares verticais são mais eficientes
10
.
Fonte: O Bittencourt (2000), ilustração do autor (2006).
Com relação aos materiais mais utilizados para execução desta tipologia de proteção
solar, podem ser destacados: placas de concreto armado, placas de concreto celular, chapas
de aço, chapas de aço perfuradas, perfis de alumínio, podendo ser utilizadas telas e até vidro
ou policarbonato. “Há, também, as soluções com elementos verticais paralelos ao plano da
fachada, os quais podem ser constituídos de materiais que permitem certa visibilidade para o
exterior, como tela, vidro, chapa perfurada, policarbonato
11
” (FROTA, 2004). Ver Ilustração
5:
Ilustração 5 – Fotografia de fachada que possui protetor solar vertical fixo – Sede da Socôco, Maceió/AL.
Fonte: O autor (2006).
10
O ângulo do protetor solar com à superfície protegida varia de acordo com a orientação geográfica de cada fachada.
11
Nestes casos a autora recomenda uma certa distância entre a proteção solar e o plano da fachada: “recomenda-se pelo menos 60 cm, e a
facilidade da formação de uma corrente de ar ascendente nesse espaço deve ser proporcionada, devendo, portanto, ser evitada a interrupção
por lajes que se estendam até o plano da proteção solar” (FROTA, 2004).
42
2.4.2 Protetor solar horizontal fixo
Os protetores solares do tipo horizontal fixo correspondem a placas cujos eixos
horizontais estão paralelos à fachada a ser protegida e também ao plano horizontal. Segundo
Bittencourt (2000) este tipo de proteção é mais eficiente nas horas do dia em que o sol está
mais alto e menos eficiente nas horas próximas ao nascer e pôr do sol. Ver Ilustração 6:
Ilustração 6 – Eficiência do protetor solar horizontal x altura solar.
Fonte: Bittencourt (2000), ilustração do autor (2006).
Frota (2004) chama atenção para um aspecto importante da utilização dos dispositivos
de proteção horizontal com relação à preocupação que o projetista deve ter ao tentar controlar
em demasia os ganhos de calor solar:
Muitas vezes, no afã de controlar os ganhos de calor solar, opta-se por um sistema
de brise-soleil que reduz em demasia o aproveitamento de luz solar, resultando em
necessidade de manter o sistema de iluminação artificial ligado mesmo em dias e
horários de grande disponibilidade de luz natural
12
(FROTA, 2004, p.170).
12
Nestes casos a autora identifica uma alternativa de proteção solar que funciona como prateleira de luz – light shelf.
43
Ilustração 7 – Fotografia da fachada do Ed. Copan.
Fonte: http://db.bbc.co.uk/languages/brazil_insideout/images/wallpapers/cristinaomascaro, acessado em
03/10/06.
Ilustração 8 - Fotografia de fachada que possui protetor horizontal fixo – UNIMED, Maceió/AL.
Fonte: O autor (2006).
2.4.3 Protetor solar misto
Os protetores solares do tipo mistos (ou compostos) correspondem a combinações
simultâneas de protetores verticais com horizontais. Nas fachadas norte e sul, por exemplo, os
protetores mistos se apresentam como os mais indicados (BITTENCOURT, 2000). Ver
Ilustração 9:
44
Ilustração 9 – Fachadas nas quais os dispositivos de proteção solar misto são mais indicados.
Fonte: Bittencourt (2000), ilustração do autor (2006).
Brown e Dekay (2004) nomeiam esta tipologia de proteção solar como grelhas. Os
autores afirmam que estes dispositivos combinam tanto as vantagens dos brises horizontais
quanto dos verticais.
“Como qualquer outra solução, a composição de placas horizontais e verticais deve ser
devidamente estudada e todas as recomendações para obter eficiência devem ser
consideradas” (FROTA, 2004, p. 171). Ver Ilustração 10 e Ilustração 11:
Ilustração 10 - Foto da fachada do Palácio Gustavo Capanema, Rio de Janeiro/RJ.
Fonte: http://www.fernandoalexim.com/images/fotografia/mec/04.jpg, acessado em 03/10/06
45
Ilustração 11 - Foto da fachada da Casa da Indústria, Maceió/AL.
Fonte: O autor (2006).
Além de sua função primordial - aspecto funcional, que corresponde à redução nos
ganhos térmicos gerados pela incidência solar, os dispositivos de proteção solar possuem uma
série de características e propriedades que devem ser observadas pelo projetista. Um bom
exemplo disso são os efeitos decorativos e plásticos que a sua utilização podem proporcionar
à edificação. Gutierrez (2005) cita como exemplo de funções secundárias dos protetores
solares o controle do excesso de luminosidade, a visibilidade para o exterior e a ventilação da
edificação.
As passagens que seguem reforçam a idéia deste autor, por entender que os
dispositivos de proteção solar correspondem a artifícios arquitetônicos que extrapolam seu
aspecto meramente funcional, relacionada a redução das cargas térmicas:
“Além do seu aspecto funcional, tem ainda efeito decorativo, tendo sido um elemento
muito marcante como meio de expressão plástica em muitos dos edifícios que introduziram o
modernismo no Brasil” (ALBERNAZ; LIMA, 2000, p. 99).
“O quebra-sol ou brise-soleil pode representar um recurso de composição de grande
riqueza quanto ao resultado estético...” (FROTA, 2004).
46
2.4.4 O projeto de dispositivos de proteção solar
Bittencourt (2000) afirma que vários aspectos merecem ser considerados no momento
de definição dos tipos de protetores a serem projetados. O autor destaca alguns destes
aspectos: eficiência, plasticidade, privacidade, luminosidade, ventilação, visibilidade,
durabilidade, custos de implantação e manutenção, entre outros. “A combinação adequada
desses vários fatores nos indicará qual a solução mais indicada para cada caso”
(BITTENCOURT, 2000, p. 55).
A correta definição dos dispositivos de proteção solar não reduz as opções a serem
tomadas pelo projetista: “Os elementos sombreadores podem variar em tamanho sem alterar
suas características protetoras, desde que a razão entre a profundidade e o espaçamento entre
os elementos permaneça constante” (BROWN; DEKAY, 2004, p. 287). Ver Ilustração 12:
Ilustração 12 – Protetores de diferentes arranjos formais e com mesmas características de sombreamento.
Fonte: Olgyay (1973).
Frota (2004) identifica os procedimentos básicos requeridos para o projeto de um
brise, ver Quadro 1:
47
1. verificar a latitude do lugar onde está ou será construído o prédio;
2. tomar a carta solar referente à latitude ou aquela cuja latitude mais se aproxima do lugar;
3. ter, na planta, a posição do norte verdadeiro (ou geográfico);
4. determinar, para cada orientação de fachada vertical, conforme posição com relação ao NV, a metade
da carta colar relativa ao céu visível por essa fachada;
5. caso haja construções, árvores ou qualquer volume obstruindo a “visão”, ainda que parcial, do entorno,
é necessário que se desenhe a(s) máscara(s) de eficiência total produzida por tais obstruções;
6. conhecidas as características geométricas dos prédios, o clima do lugar, as funções dos diversos
recintos, é preciso e possível formular um critério, geralmente associado às questões de iluminação
natural, para definir em qual período a incidência do Sol é indesejável, para delimitar, na carta solar, a
porção de céu ocupada pelo Sol no período;
7. delimitada tal área de abóbada celeste, na metade da carta solar correspondente a tal fachada, já
consideradas as possíveis obstruções;
8. faz-se uma primeira análise da região da carta a ser “mascarada”, de modo a compreender-se qual tipo
de proteção é a aplicável ao caso.
Quadro 1 – Procedimentos básicos de projeto de brise-soleil.
Fonte: Frota (2004), adaptado pelo autor (2006).
O projeto dos dispositivos de proteção solar deve ser realizado de maneira específica
para cada situação (orientação da fachada, horário de proteção, etc.), como já exposto
anteriormente, caso contrário, o dispositivo não atuará com a devida eficiência, resumindo-se
a outros aspectos secundários. Ver Ilustração 13 e Ilustração 14:
Ilustração 13 – Foto de edificação que não leva em consideração a orientação geográfica com relação à
configuração dos dispositivos de proteção solar externa: mesma tipologia de proteção para diferentes
necessidades.
Fonte: Olgyay (1973).
48
Ilustração 14 – Foto de edificação na qual a tipologia dos dispositivos de proteção solar varia de acordo
com a orientação das fachadas.
Fonte: Olgyay, 1973.
Diante do que foi dito e mostrado na Ilustração 13 e Ilustração 14 pode-se dizer que a
correta especificação e configuração de um brise-soleil extrapolam os aspectos funcionais,
contribuindo, por exemplo, para o incremento plástico da edificação, gerando características
diferenciadas em cada fachada, como pôde ser observado na ilustração acima.
As crises energéticas e a necessidade de manutenção de um meio ambiente mais
equilibrado trouxeram para o ramo da construção civil um novo desafio: projetar e construir
edificações eficientes energeticamente passa a ser considerada como uma nova diretriz por
parte de muitos profissionais.
A adequação climática das edificações aos condicionantes ambientais contribui
significativamente para redução dos gastos energéticos. Nas edificações comerciais, o maior
percentual de consumo energético refere-se aos sistemas artificiais de condicionamento
térmico e iluminação. Sabe-se que o calor gerado pela incidência direta dos raios solares nas
edificações é responsável por grande parte do incremento de sua temperatura interna, e, é
49
através das aberturas desprotegidas que o fluxo de calor incidente ocorre de modo mais
preocupante.
Em localidades de clima quente e de baixa latitude, como o caso da cidade de Maceió,
a utilização de dispositivos de proteção solar que reduzem significativamente a insolação
direta nas fachadas poderá contribuir para diminuição nos custos energéticos destas
edificações.
Apenas 18% de todos os empreendimentos comerciais de grande porte de Maceió
possuem algum tipo de proteção solar. Existe um potencial grande de redução dos gastos
energéticos, visto que os 82% restantes poderiam adotar alternativas proteção solar, além
disso, os novos empreendimentos poderiam passar a adotar tais medidas de adequação
climática.
Ainda assim, o potencial real de redução gerado pela inclusão de dispositivos de
proteção solar em edifícios de escritórios na cidade de Maceió não é conhecido e, tampouco,
faz parte estudos relacionados ao tema.
Por este motivo, este trabalho se propõe a avaliar quantitativamente a contribuição da
utilização de dispositivos de proteção solar para a eficiência energética. Por se tratar de um
estudo que envolve um nível de cálculo muito complexo, optou-se pela utilização de
ferramentas de simulação termo-energética em modelos computacionais.
Todo o processo de simulação e procedimentos metodológicos deste trabalho será
apresentado na seção que segue.
3 METODOLOGIA
A metodologia adotada consiste em análises paramétricas nas quais comparou-se o
desempenho energético dos sistemas de ar condicionado de edifícios de escritórios de médio
porte sob diversas condições de:
a) orientação geográfica;
b) tipologia de fechamento de fachada;
c) localização do corredor de circulação horizontal;
d) sombreamento da janela externa.
O desempenho energético das edificações foi obtido a partir de simulações
computacionais com a utilização do software Energyplus e arquivos climáticos TRY
13
.
A metodologia foi dividida em quatro etapas, a saber:
Etapa 01: corresponde ao processo de revisão documental necessário para o
desenvolvimento e embasamento teórico desta dissertação. Relaciona-se às temáticas de
conforto ambiental, energia elétrica e eficiência energética em edificações, dispositivos de
proteção solar e simulação computacional termo-energética de edificações. O conteúdo desta
primeira etapa encontra-se na seção 02 desta dissertação. Esta etapa objetivou a construção de
um referencial teórico para a realização das etapas subseqüentes.
Etapa 02: trata-se da fase de pré-simulação na qual foi realizado um trabalho de
pesquisa e caracterização das edificações para a definição e configuração dos modelos
computacionais a serem simulados. Esta etapa apoiou-se nos estudos indicados no item 2.3.3
13
Para elaboração dos arquivos climáticos adota-se o critério de eliminação de anos de dados, os quais contém temperaturas médias mensais
extremas, até resultar em um ano de referência em relação ao clima local. As variáveis incluem: mês, dia, e hora; temperatura de bulbo seco;
temperatura de bulbo úmido; radiação solar; entre outras.
51
da seção 02 desta dissertação. Correspondeu à definição dos parâmetros de simulação e à
elaboração dos modelos computacionais das edificações e dos dispositivos de proteção solar
avaliados. Estes modelos foram elaborados de modo que representassem as edificações e
tipologias predominantes dos edifícios de escritório de médio porte da cidade de Maceió.
Etapa 03: trata-se da fase de realização das simulações de desempenho termo-
energéticas para obtenção de dados que possibilitaram as análises comparativas do
desempenho energético resultante da utilização dos dispositivos de proteção solar nas
edificações em estudo.
Etapa 04: refere-se ao processo de análise e discussão dos resultados obtidos na etapa
03. As comparações realizadas nesta seção objetivaram identificar os resultados mais
significativos e quantificar o impacto da utilização dos dispositivos de proteção solar nos
casos estudados.
3.1 CARACTERIZAÇÃO DAS TIPOLOGIAS DE ESCRITÓRIO DA CIDADE DE
MACEIÓ
3.1.1 Levantamento de dados
Para a coleta de dados foram utilizados dois trabalhos acadêmicos desenvolvidos na
Universidade Federal de Alagoas
14
. Com base nestes dois estudos foi possível obter o
levantamento de informações sobre os edifícios de escritórios a serem utilizadas neste
trabalho. Ver item 2.3.3 na página 32.
3.1.1.1 Levantamento informativo dos edifícios de escritórios
Com base no levantamento do relatório do CT-Energ foi possível se obter o número de
edifícios de escritórios situados em Maceió/AL, que se enquadram nas características pré-
14
ARAÚJO, M., CARDOSO, S., CABÚS, R., BITTENCOURT, L. (2005) e CÂNDIDO, Maria Christina
(2006).
52
definidas desta pesquisa
15
. Forneceu ainda informações relativas à localização, orientação,
entre outros aspectos.
3.1.2 Levantamento das tipologias
A definição das tipologias mais freqüentes baseou-se nas informações coletadas no 1º
relatório do CT-Energ, visitas in loco e registro fotográfico realizado pelo autor. Foram
investigadas informações correspondentes à tipologia construtiva; ano de construção; número
de pavimentos, dimensões e áreas; sistema de aberturas e presença e/ou ausência de
elementos de proteção solar.
3.1.2.1 Dispositivos de proteção solar
A caracterização das edificações com relação aos elementos de proteção solar e
fechamento de fachada obedeceu a seguinte classificação:
a) Janela exposta: corresponde a uma edificação com fechamento de fachada em
alvenaria com janela simples sem utilização de dispositivos de proteção solar
externo
16
. Ver Ilustração 15:
15
Edifícios de escritórios de médio porte
16
O fechamento de fachada do tipo pele de vidro não entram nesta classificação, pois possuem classificação específica
.
53
Ilustração 15 – Fachada de edificação com janela exposta
Fonte: O autor (2006).
Pele de vidro: corresponde a uma edificação com fechamento de fachada em vidro sem
utilização de dispositivo externo de proteção solar. Ver Ilustração 16:
Ilustração 16 - Fachada de edificação com fechamento em pele de vidro.
Fonte: O autor (2006).
54
Janela sombreada: corresponde a uma edificação que possui fechamento de fachada
em alvenaria com janela simples sombreada por dispositivo de proteção solar externo na
fachada. Ver Ilustração 17:
Ilustração 17 - Fachada de edificação com janela sombreada.
Fonte: O autor (2006).
Adotou-se neste estudo a classificação de edificações com janela exposta, janela
sombreada e pele de vidro, porque estes fechamentos de fachada correspondem e representam
a maior parte dos acabamentos utilizados nos edifícios de escritórios existentes na cidade de
Maceió/AL.
3.2 SIMULAÇÃO DE DESEMPENHO TERMO-ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES
3.2.1 Ferramenta de simulação
As avaliações de desempenho termo-energético das edificações em estudo foram
realizadas com simulação computacional. Optou-se pelo uso de simulação tendo em vista a
rapidez e a confiabilidade dos dados obtidos quando se trata da avaliação de fenômenos
complexos, como é o caso do desempenho térmico e energético das edificações.
55
Por conta da velocidade do processo de simulação, confiabilidade dos dados
fornecidos e por se tratar de um software de uso público optou-se pela utilização do software
EnergyPlus. Neste caso a versão utilizada foi 1.3.0.018 de 2006.
Ilustração 18 – Fotomontagem com indicação da versão utilizada do software EnergyPlus.
Fonte: O autor (2007).
56
Ilustração 19 – Captura de tela do microcomputador com IDF Editor em execução, interface de edição de
dados de entrada do EnergyPlus.
Fonte: O autor (2007).
Ilustração 20 – Fotomontagem de uma captura de tela do microcomputador com EP-Launch em
execução, interface de simulação do EnergyPlus: (1) campo de indicação do arquivo de entrada e (2)
campo de indicação do arquivo climático (TRY).
Fonte: O autor (2007).
57
Nas informações de entrada no programa de simulação foram utilizados os dados
obtidos nos levantamentos de caracterização construtiva e de tipologia arquitetônica
(orientação geográfica, tipologia de fechamento de fachada, localização do corredor de
circulação horizontal, sombreamento da janela externa). Além disso, utilizou-se como dado de
entrada o arquivo climático com dados horários (TRY) da cidade de Maceió/AL,
disponibilizados pelo LABEEE (Labeee, 2006). Acredita-se que estas variáveis têm grande
importância na resposta do consumo energético da edificação.
Para realização das simulações computacionais foi realizado preliminarmente um
treinamento específico de utilização do software EnergyPlus. Após a fase de treinamento
foram simulados os dois casos base, apresentados no item 3.2.2 deste trabalho, considerados
como tipologias representativas das edificações de escritório existentes na cidade de
Maceió/AL. Elas representam as características construtivas e funcionais dessas edificações e
serviram como referência para comparações dos resultados.
3.2.2 Descrição dos modelos
3.2.2.1 Tipologias representativas: caso base 1 e caso base 2
17
Os modelos simulados correspondem a salas (destacadas em laranja) de edificações
comerciais que possuem as seguintes características: 3.00m x 6.00m (18m
2
) e pé direito
2.60m, com corredor de circulação lateral (caso base 1) e com corredor de circulação central
(caso base 2). Em ambos os casos, considerou-se que as paredes são feitas em alvenaria
rebocada (tijolo: 10cm, reboco: 2,5cm em cada face) e a laje de piso e teto em concreto
maciço, com 10cm de espessura. Ver ilustrações que seguem:
17
Chamou-se de caso base a representação das edificações de escritório de médio porte mais freqüentes da
cidade de Maceió/AL.
58
Ilustração 21 - Planta baixa do caso base 1: corredor lateral.
Fonte: O autor (2006).
Ilustração 22 - Planta baixa do caso base 2: corredor central.
Fonte: O autor (2006).
59
Ilustração 23 – Captura de tela do IDF Editor do Energyplus: características dos materiais utilizados nas
paredes e nas lajes de piso e teto.
Fonte: O autor (2007).
3.2.2.2 Orientação geográfica das janelas e/ou aberturas das salas simuladas
A fachada na qual a janela externa da sala está localizada será simulada em oito
orientações geográficas. As orientações geográficas simuladas, norte, nordeste, leste, sudeste,
sul, sudoeste, oeste e noroeste, representam uma maior possibilidade de implantação das
edificações em situações reais. Ver Ilustração 24:
60
Ilustração 24 - Fachadas simuladas.
Fonte: O autor (2006).
3.2.2.3 Tipologias das aberturas dos modelos computacionais
Com relação à tipologia das aberturas nos dois casos base, foram avaliados dois
modelos de esquadrias: a) janela comum e b) pele de vidro.
No caso da janela comum utilizou-se vidro incolor de 4,00 mm. A referida esquadria
possui as seguintes dimensões: 1,5 m² de área, sendo 1,50m de largura e 1,00m de altura,
sobre um peitoril de 1,10m localizada no eixo central da parede externa da sala, ocupando
19,23% da área da fachada do módulo. Ver Ilustração 25:
Ilustração 25 - Planta baixa e corte esquemático dos módulos com tipologia de abertura: janela comum.
Fonte: O autor (2006).
61
Para as aberturas e/ou fechamentos externos em pele de vidro foi utilizado um vidro de
alta refletividade com espessura de 6,00mm. Esta abertura correspondeu a toda a área da
fachada externa do módulo, que corresponde a 7,80m². Ver Ilustração 26:
Ilustração 26 - Planta baixa e corte esquemático dos módulos com tipologia de abertura:pele de vidro.
Fonte: O autor (2006).
As propriedades físicas dos vidros utilizados nas simulações computacionais são
apresentadas a seguir por meio de uma imagem capturada do editor de materiais do software
Energyplus – a coluna Obj1 corresponde ao vidro utilizado na pele de vidro e a coluna Obj2
corresponde ao vidro utilizado na janela comum. Ver Ilustração 27:
62
Ilustração 27 – Propriedades físicas dos vidros utilizados nos modelos computacionais: Obj 1 (pele de
vidro) e Obj 2 (janela comum).
Fonte: O autor (2007).
3.2.2.4 Configuração das proteções solares projetadas
Os dispositivos de proteção solar foram projetados de acordo com as necessidades de
sombreamento de cada uma das oito orientações geográficas em estudo, com o menor grau de
obstrução visual do meio externo. Além disso, com relação ao horário de sombreamento foi
definido que os protetores deveriam obstruir a radiação solar direta das 8h às 18:00h, intervalo
de tempo que corresponde ao horário de funcionamento comercial da cidade de Maceió/AL.
A seguir, apresentam-se os gráficos de insolação e máscaras de sombra referentes aos
dispositivos de proteção solar projetados para cada orientação geográfica estudada.
63
Gráfico 10 – Insolação e máscara de sombra:
fachada norte.
Fonte: O autor (2007).
Gráfico 11 – Insolação e máscara de sombra:
fachada nordeste.
Fonte: O autor (2007).
Gráfico 12 – Insolação e máscara de sombra:
fachada leste.
Fonte: O autor (2007).
Gráfico 13 – Insolação e máscara de sombra:
fachada sudeste.
Fonte: O autor (2007).
64
Gráfico 14 – Insolação e máscara de sombra:
fachada sul.
Fonte: O autor (2007).
Gráfico 15 – Insolação e máscara de sombra:
fachada sudoeste.
Fonte: O autor (2007).
Gráfico 16 – Insolação e máscara de sombra:
fachada oeste.
Fonte: O autor (2007).
Gráfico 17 – Insolação e máscara de sombra:
fachada noroeste.
Fonte: O autor (2007).
65
3.2.2.5 Carga interna de iluminação, ocupação e sistema artificial de condicionamento
térmico
Nos modelos avaliados foi considerada uma carga interna de iluminação de 192W,
correspondendo a utilização de 8 lâmpadas fluorescentes de 24W, e considerou-se na sala a
ocupação por quatro pessoas de 8:00h até às 12:00h e de 14:00h até às 18:00h
18
. O dispositivo
artificial de condicionamento térmico utilizado, tipo “PURCHASED AIR”, representa um
sistema virtual com 100% de eficiência que proporciona carga térmica necessária para atingir
as temperaturas de controle, ajustadas em 18° C para aquecimento e 24° C para resfriamento.
Adotou-se nesta simulação um sistema de condicionamento térmico 100% eficiente para que
fosse quantificado o impacto potencial total proporcionado pela utilização dos dispositivos de
proteção solar no consumo energético do equipamento.
3.2.3 Procedimentos das simulações de desempenho termo-energético
3.2.3.1 Simulação do modelo computacional
Foi simulado um modelo computacional de cada caso base e orientação de fachada por
vez, de acordo com o esquema geral de simulação apresentado a seguir:
18
Os dados sobre os horários são configurados no campo TimeZone do software Energyplus, referenciados ao
horário legal (relativo ao Meridiano de Greenwich) - localidades a oeste desse Meridiano recebem valores
negativos e a leste valores positivos.
66
Ilustração 28 – Esquema geral do processo de simulação
Fonte: O autor (2007).
3.2.3.2 Coleta de dados
Planilhas geradas pelo software EnergyPlus foram selecionadas e utilizadas como
arquivos de saída de dados. Estas planilhas apresentam os valores mensais de consumo
energético para cada modelo simulado. Para visualização destas planilhas foi utilizado o
software Excel da Microsoft.
67
Ilustração 29 – Captura de tela: relatório de uso final de energia elétrica gerado com a simulação do
software EnergyPlus.
Fonte: O autor (2007).
3.2.3.3 Análise dos dados
A análise dos dados de saída - consumo energético com os sistemas de ar
condicionado foi realizada por meio de comparações, que ocorreram em dois níveis. No
primeiro nível comparativo foram cruzados os dados obtidos para as mesmas orientações de
fachada e com os três tipos de fechamento (janela sombreada, janela exposta e “pele de
vidro”) – Observou-se também os valores de redução relativa e redução absoluta de consumo
para cada caso.
68
No segundo nível de análise comparou-se os índices de consumo e de redução de
consumo energético entre os dois casos base para uma mesma orientação de fachada. Ver
Ilustração 32.
Após estes dois níveis de comparação foi realizada a análise de viabilidade econômica
da utilização dos dispositivos de proteção solar, na qual foram comparados os custos de
implantação desses dispositivos com a redução de consumo energético obtida.
A partir da análise de viabilidade econômica foi possível criar um panorama sobre o
desempenho para a eficiência energética das edificações e o tempo de retorno do capital
investido para a inclusão dos dispositivos de proteção solar.
Os resultados destas análises poderão servir como subsídios na tomada de decisões por
parte dos profissionais projetistas com relação às vantagens e desvantagens da inclusão dos
sistemas de proteção solar nas edificações de escritórios, além de orientar diretrizes de
políticas públicas no sentido de revisar os códigos de edificações para atingir melhores níveis
de eficiência energética nas edificações desta natureza.
69
Tipologia de fechamento de fachada Orientação geográfica
Norte (N)
Nordeste (NE)
Leste (L)
Janela exposta Sudeste (SE)
Sul (S)
Sudoeste (SO)
Oeste (O)
Noroeste (NO)
Tipologia de fechamento de fachada Orientação geográfica
Norte (N)
Nordeste (NE)
Leste (L)
Pele de vidro Sudeste (SE)
Sul (S)
Sudoeste (SO)
Oeste (O)
Noroeste (NO)
Tipologia de fechamento de fachada Orientação geográfica
Norte (N)
Nordeste (NE)
Leste (L)
Janela Sombreada Sudeste (SE)
Sul (S)
Sudoeste (SO)
Oeste (O)
CASO BASE 1
Noroeste (NO)
Ilustração 30 – Simulações realizadas para o CASO BASE 1: 24 simulações.
Fonte: O autor (2007).
70
Tipologia de fechamento de fachada Orientação geográfica
Norte (N)
Nordeste (NE)
Leste (L)
Janela exposta Sudeste (SE)
Sul (S)
Sudoeste (SO)
Oeste (O)
Noroeste (NO)
Tipologia de fechamento de fachada Orientação geográfica
Norte (N)
Nordeste (NE)
Leste (L)
Pele de vidro Sudeste (SE)
Sul (S)
Sudoeste (SO)
Oeste (O)
Noroeste (NO)
Tipologia de fechamento de fachada Orientação geográfica
Norte (N)
Nordeste (NE)
Leste (L)
Janela Sombreada Sudeste (SE)
Sul (S)
Sudoeste (SO)
Oeste (O)
CASO BASE 2
Noroeste (NO)
Ilustração 31 – Simulações realizadas para o CASO BASE 2: 24 simulações.
Fonte: O autor (2007).
Ilustração 32 – Níveis de análise comparativa (ex. orientação Norte): primeiro nível (entre os
fechamentos, em vermelho) e segundo nível (entre os casos base, em azul).
Fonte: O autor (2007).
4 RESULTADOS E ANÁLISES
Aqui serão apresentados os resultados obtidos nas simulações computacionais e as
primeiras análises comparativas (ver item 3.2.3.3). Esta seção encontra-se dividida em duas
partes: a primeira corresponde aos resultados obtidos para caso base 1 (corredor lateral) e a
segunda refere-se aos resultados obtidos para o caso base 2 (corredor central).
4.1 RESULTADOS: CASOS BASE 1
19
Todo o item 4.1 refere-se aos resultados de desempenho energético obtidos com as
simulações computacionais das tipologias arquitetônicas referentes ao caso base 1 (corredor
de circulação lateral). Cada subitem a seguir, apresentará os resultados de consumo
energético com os sistemas artificiais de condicionamento térmico (ar condicionando) das
oito orientações geográficas em estudo (norte, nordeste, leste, sudeste, sul, sudoeste, oeste e
noroeste) e para as três alternativas de fechamento de fachada (pele de vidro, janela exposta e
janela sombreada).
19
Todos os gráficos e tabelas apresentados neste item foram elaborados pelo autor, em 2007.
72
4.1.1 base 1: orientação NORTE
Tabela 1 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação norte com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 451 406 415 343 309 204 142 142 169 266 325 395 3567
SOMBREADA 446 401 402 317 271 171 118 120 155 261 321 390 3373
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL (%)
CORREDOR LATERAL
FACHADA NORTE
1.1%
1.2%
3.1% 7.6% 12.3% 16.2% 16.9% 15.5% 8.3% 1.9%
1.2%
1.3%
5.4%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
5.00 5.00 13.00 26.00 38.00 33.00 24.00 22.00 14.00 5.00 4.00 5.00 194.00
Tabela 2 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação norte com
fechamento em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR
ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 478 431 444 388 380 278 207 199 209 295 351 420 4080
SOMBREADA 446 401 402 317 271 171 118 120 155 261 321 390 3373
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA NORTE
6.7%
7.0%
9.5%
18.3% 28.7% 38.5% 43.0% 39.7% 25.8% 11.5% 8.5%
7.1%
17.3%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
32.0 30.0 42.0 71.0 109.0 107.0 89.0 79.0 54.0 34.0 30.0 30.0 707.0
0
100
200
300
400
500
600
PELE DE VIDRO
478 431 444 388 380 278 207 199 209 295 351 420
EXPOSTA
451 406 415 343 309 204 142 142 169 266 325 395
SOMBREADA
446 401 402 317 271 171 118 120 155 261 321 390
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 18 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação norte.
73
4.1.2 Caso base 1: orientação NORDESTE
Tabela 3 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação nordeste com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 476 432 443 338 282 177 126 133 181 297 351 414 3650
SOMBREADA 466 421 425 322 264 163 113 120 165 283 341 406 3489
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA NORDESTE
2.1% 2.5% 4.1% 4.7% 6.4% 7.9% 10.3%
9.8% 8.8% 4.7% 2.8% 1.9%
4.4%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
10.00 11.00 18.00 16.00 18.00 14.00 13.00 13.00 16.00 14.00 10.00 8.00 161.00
Tabela 4 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação nordeste com
fechamento em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 508 465 489 379 328 216 163 170 218 333 381 446 4096
SOMBREADA 466 421 425 322 264 163 113 120 165 283 341 406 3489
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA NORDESTE
8.3%
9.5%
13.1% 15.0% 19.5% 24.5% 30.7% 29.4% 24.3% 15.0% 10.5% 9.0%
14.8%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
42.0 44.0 64.0 57.0 64.0 53.0 50.0 50.0 53.0 50.0 40.0 40.0 607.0
0
100
200
300
400
500
600
PELE DE VIDRO
508 465 489 379 328 216 163 170 218 333 381 446
EXPOSTA
476 432 443 338 282 177 126 133 181 297 351 414
SOMBREADA
466 421 425 322 264 163 113 120 165 283 341 406
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 19 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação nordeste.
74
4.1.3 Caso base 1: orientação LESTE
Tabela 5 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação leste com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 493 447 460 345 285 176 123 134 189 314 369 430 3765
SOMBREADA 470 426 433 327 269 164 112 121 169 290 345 409 3535
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA LESTE
4.7% 4.7% 5.9% 5.2% 5.6% 6.8% 8.9% 9.7% 10.6%
7.6% 6.5% 4.9% 6.1%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
23.00 21.00 27.00 18.00 16.00 12.00 11.00 13.00 20.00 24.00 24.00 21.00 230.00
Tabela 6 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação leste com fechamento em
pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 539 488 510 380 318 202 146 162 225 355 408 475 4208
SOMBREADA 470 426 433 327 269 164 112 121 169 290 345 409 3535
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA LESTE
12.8%
12.7%
15.1%
13.9%
15.4%
18.8%
23.3%
25.3%
24.9%
18.3%
15.4%
13.9%
16.0%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
69.0 62.0 77.0 53.0 49.0 38.0 34.0 41.0 56.0 65.0 63.0 66.0 673.0
0
100
200
300
400
500
600
PELE DE VIDRO
539 488 510 380 318 202 146 162 225 355 408 475
EXPOSTA
493 447 460 345 285 176 123 134 189 314 369 430
SOMBREADA
470 426 433 327 269 164 112 121 169 290 345 409
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 20 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação leste.
75
4.1.4 Caso base 1: orientação SUDESTE
Tabela 7 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação sudeste com
esquadria exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO
SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 480 434 440 334 277 172 118 127 175 296 355 418 3626
SOMBREADA 457 417 425 325 270 167 114 121 165 281 334 396 3472
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA SUDESTE
4.8% 3.9% 3.4% 2.7%
2.5%
2.9%
3.4%
4.7%
5.7% 5.1% 5.9% 5.3% 4.2%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
23.00 17.00 15.00 9.00 7.00 5.00 4.00 6.00 10.00 15.00 21.00 22.00 154.00
Tabela 8 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação sudeste com
fechamento em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 529 472 478 359 299 192 137 147 202 332 395 467 4009
SOMBREADA 457 417 425 325 270 167 114 121 165 281 334 396 3472
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA SUDESTE
13.6%
11.7%
11.1%
9.5%
9.7%
13.0%
16.8% 17.7%
18.3%
15.4%
15.4%
15.2%
13.4%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
72.0 55.0 53.0 34.0 29.0 25.0 23.0 26.0 37.0 51.0 61.0 71.0 537.0
0
100
200
300
400
500
600
PELE DE VIDRO
529 472 478 359 299 192 137 147 202 332 395 467
EXPOSTA
480 434 440 334 277 172 118 127 175 296 355 418
SOMBREADA
457 417 425 325 270 167 114 121 165 281 334 396
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 21 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação sudeste.
76
4.1.5 Caso base 1: orientação SUL
Tabela 9 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação sul com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 484 417 405 317 265 167 116 121 157 269 348 430 3496
SOMBREADA 459 405 402 314 263 165 114 118 155 263 330 405 3393
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA SUL
5.2% 2.9% 0.7% 0.9% 0.8% 1.2% 1.7% 2.5% 1.3% 2.2% 5.2% 5.8% 2.9%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
25.00 12.00 3.00 3.00 2.00 2.00 2.00 3.00 2.00 6.00 18.00 25.00 103.00
Tabela 10 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação sul com fechamento
em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR
ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 533 447 430 341 289 188 135 142 182 298 390 487 3862
SOMBREADA 459 405 402 314 263 165 114 118 155 263 330 405 3393
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA SUL
13.9%
9.4%
6.5%
7.9%
9.0%
12.2%
15.6%
16.9%
14.8%
11.7%
15.4%
16.8%
12.1%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
74.0
42.0
28.0
27.0
26.0
23.0
21.0
24.0
27.0
35.0
60.0
82.0
469.0
0
100
200
300
400
500
600
PELE DE VIDRO
533 447 430 341 289 188 135 142 182 298 390 487
EXPOSTA
484 417 405 317 265 167 116 121 157 269 348 430
SOMBREADA
459 405 402 314 263 165 114 118 155 263 330 405
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 22 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação sul.
77
4.1.6 Caso base 1: orientação SUDOESTE
Tabela 11 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação sudoeste com
esquadria exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 543 476 470 346 281 173 119 132 191 333 408 482 3954
SOMBREADA 500 441 435 324 264 161 110 119 169 297 368 441 3629
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA SUDOESTE
7.9% 7.4% 7.4% 6.4% 6.0% 6.9% 7.6%
9.8% 11.5%
10.8%
9.8% 8.5% 8.2%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
43.00 35.00 35.00 22.00 17.00 12.00 9.00 13.00 22.00 36.00 40.00 41.00 325.00
Tabela 12 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação sudoeste com
fechamento em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 635 544 531 391 327 213 151 177 255 408 496 575 4703
SOMBREADA 500 441 435 324 264 161 110 119 169 297 368 441 3629
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA SUDOESTE
21.3%
18.9%
18.1%
17.1%
19.3%
24.4%
27.2%
32.8%
33.7%
27.2%
25.8%
23.3%
22.8%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
135.0 103.0 96.0 67.0 63.0 52.0 41.0 58.0 86.0 111.0 128.0 134.0 1074.0
0
100
200
300
400
500
600
700
PELE DE VIDRO
635 544 531 391 327 213 151 177 255 408 496 575
EXPOSTA
543 476 470 346 281 173 119 132 191 333 408 482
SOMBREADA
500 441 435 324 264 161 110 119 169 297 368 441
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 23 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação sudoeste.
78
4.1.7 Caso base 1: orientação OESTE
Tabela 13 – Consumo mensal (kW/h) caso base 1: comparativo para a orientação oeste com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 549 495 513 389 335 212 141 159 224 362 419 485 4283
SOMBREADA 475 431 443 332 276 168 112 122 175 301 352 415 3602
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA OESTE
13.5%
12.9%
13.6%
14.7%
17.6%
20.8%
20.6%
23.3%
21.9%
16.9%
16.0%
14.4%
15.9%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
74.00 64.00 70.00 57.00 59.00 44.00 29.00 37.00 49.00 61.00 67.00 70.00 681.00
Tabela 14 – Consumo mensal (KW/h) caso base 1: comparativo para a orientação oeste com
fechamento em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 642 575 602 464 424 295 212 246 322 460 513 576 5331
SOMBREADA 475 431 443 332 276 168 112 122 175 301 352 415 3602
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA OESTE
26.0%
25.0%
26.4%
28.4%
34.9%
43.1%
47.2%
50.4%
45.7%
34.6%
31.4%
28.0%
32.4%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
167.0 144.0 159.0 132.0 148.0 127.0 100.0 124.0 147.0 159.0 161.0 161.0 1729.0
0
100
200
300
400
500
600
700
PELE DE VIDRO
642 575 602 464 424 295 212 246 322 460 513 576
EXPOSTA
549 495 513 389 335 212 141 159 224 362 419 485
SOMBREADA
475 431 443 332 276 168 112 122 175 301 352 415
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 24 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação oeste.
79
4.1.8 Caso base 1: orientação NOROESTE
Tabela 15 – Consumo mensal (KW/h) caso base 1: comparativo para a orientação noroeste com
esquadria exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 488 455 486 386 346 226 151 162 211 326 366 424 4027
SOMBREADA 458 418 431 334 286 178 119 126 169 285 336 397 3537
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA NOROESTE
6.1% 8.1% 11.3%
13.5%
17.3%
21.2%
21.2%
22.2%
19.9%
12.6%
8.2% 6.4% 12.2%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
30.00 37.00 55.00 52.00 60.00 48.00 32.00 36.00 42.00 41.00 30.00 27.00 490.00
Tabela 16 – Consumo mensal (KW/h) caso base 1: comparativo para a orientação noroeste com
fechamento em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 537 506 559 462 448 326 238 254 299 396 419 469 4913
SOMBREADA 458 418 431 334 286 178 119 126 169 285 336 397 3537
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR LATERAL
FACHADA NOROESTE
14.7%
17.4%
22.9%
27.7%
36.2%
45.4%
50.0%
50.4%
43.5%
28.0%
19.8%
15.4%
28.0%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
79.0 88.0 128.0 128.0 162.0 148.0 119.0 128.0 130.0 111.0 83.0 72.0 1376.0
0
100
200
300
400
500
600
PELE DE VIDRO
537 506 559 462 448 326 238 254 299 396 419 469
EXPOSTA
488 455 486 386 346 226 151 162 211 326 366 424
SOMBREADA
458 418 431 334 286 178 119 126 169 285 336 397
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 25 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 1, orientação noroeste.
80
4.2 RESULTADOS: CASOS BASE 2
20
Todo o item 4.2 refere-se aos resultados de desempenho energético obtido com as
simulações computacionais das tipologias arquitetônicas referentes ao caso base 2 (corredor
de circulação central). Cada subitem a seguir, apresentará os resultados de consumo
energético com os sistemas artificiais de condicionamento térmico (ar condicionando) e
também da variação de temperatura – interna e externa, das oito orientações geográficas em
estudo (norte, nordeste, leste, sudeste, sul, sudoeste, oeste e noroeste) e para as três
alternativas de fechamento de fachada (pele de vidro, s/ proteção e c/ proteção).
20
Todos os gráficos e tabelas apresentados neste item foram elaborados pelo autor, em 2007.
81
4.2.1 Caso base 2: orientação NORTE
Tabela 17 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação norte com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 428 384 367 260 195 81 36 42 71 175 260 355 2654
SOMBREADA 423 379 354 233 160 55 20 27 62 170 255 350 2488
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA NORTE
1.2% 1.3% 3.5% 10.4% 17.9% 32.1% 44.4% 35.7% 12.7% 2.9% 1.9% 1.4% 6.3%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
5.0 5.0 13.0 27.0 35.0 26.0 16.0 15.0 9.0 5.0 5.0 5.0 166.0
Tabela 18 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação norte com
fechamento em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 458 412 401 313 275 144 71 72 88 200 285 382 3101
SOMBREADA 423 379 354 233 160 55 20 27 62 170 255 350 2488
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA NORTE
7.6%
8.0%
11.7% 25.6% 41.8% 61.8% 71.8% 62.5% 29.5% 15.0% 10.5% 8.4%
19.8%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
35.0 33.0 47.0 80.0 115.0 89.0 51.0 45.0 26.0 30.0 30.0 32.0 613.0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
PELE DE VIDRO
458 412 401 313 275 144 71 72 88 200 285 382
EXPOSTA
428 384 367 260 195 81 36 42 71 175 260 355
SOMBREADA
423 379 354 233 160 55 20 27 62 170 255 350
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 26 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação norte.
82
4.2.2 Caso base 2: orientação NORDESTE
Tabela 19 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação nordeste com
esquadria exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 466 423 412 266 177 60 23 36 82 213 297 386 2841
SOMBREADA 456 412 392 248 160 51 17 29 74 201 287 378 2705
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA NORDESTE
2.1% 2.6% 4.9% 6.8% 9.6% 15.0% 26.1% 19.4% 9.8% 5.6% 3.4% 2.1% 4.8%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
10.0 11.0 20.0 18.0 17.0 9.0 6.0 7.0 8.0 12.0 10.0 8.0 136.0
Tabela 20 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação nordeste com
fechamento em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 495 454 454 307 217 78 30 45 97 240 323 413 3153
SOMBREADA 456 412 392 248 160 51 17 29 74 201 287 378 2705
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA NORDESTE
7.9%
9.3%
13.7% 19.2% 26.3% 34.6% 43.3% 35.6% 23.7% 16.3% 11.1% 8.5%
14.2%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
39.0 42.0 62.0 59.0 57.0 27.0 13.0 16.0 23.0 39.0 36.0 35.0 448.0
0
100
200
300
400
500
600
PELE DE VIDRO
495 454 454 307 217 78 30 45 97 240 323 413
EXPOSTA
466 423 412 266 177 60 23 36 82 213 297 386
SOMBREADA
456 412 392 248 160 51 17 29 74 201 287 378
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 27 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação nordeste.
83
4.2.3 Caso base 2: orientação LESTE
Tabela 21 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação leste com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 484 442 439 283 191 68 28 44 96 234 315 402 3026
SOMBREADA 460 421 411 263 175 60 23 37 84 213 293 380 2820
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA LESTE
5.0% 4.8% 6.4% 7.1% 8.4% 11.8% 17.9% 15.9% 12.5% 9.0% 7.0% 5.5% 6.8%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
REDUÇÃO 24.0 21.0 28.0 20.0 16.0 8.0 5.0 7.0 12.0 21.0 22.0 22.0 206.0
Tabela 22 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação leste com
fechamento em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 525 481 484 318 218 79 34 52 110 266 350 441 3358
SOMBREADA 460 421 411 263 175 60 23 37 84 213 293 380 2820
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA LESTE
12.4%
12.5%
15.1%
17.3%
19.7%
24.1%
32.4%
28.8%
23.6%
19.9%
16.3%
13.8%
16.0%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
65.0 60.0 73.0 55.0 43.0 19.0 11.0 15.0 26.0 53.0 57.0 61.0 538.0
0
100
200
300
400
500
600
PELE DE VIDRO
525 481 484 318 218 79 34 52 110 266 350 441
EXPOSTA
484 442 439 283 191 68 28 44 96 234 315 402
SOMBREADA
460 421 411 263 175 60 23 37 84 213 293 380
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 28 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação leste.
84
4.2.4 Caso base 2: orientação SUDESTE
Tabela 23 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação sudeste com
esquadria exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 457 420 414 272 187 70 30 42 86 212 289 375 2854
SOMBREADA 433 403 398 262 182 66 27 39 80 198 269 353 2710
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA SUDESTE
5.3% 4.0% 3.9% 3.7% 2.7% 5.7% 10.0% 7.1% 7.0% 6.6% 6.9% 5.9% 5.0%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
24.0 17.0 16.0 10.0 5.0 4.0 3.0 3.0 6.0 14.0 20.0 22.0 144.0
Tabela 24 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação sudeste com
fechamento em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 501 456 448 298 207 79 35 49 97 239 325 419 3153
SOMBREADA 433 403 398 262 182 66 27 39 80 198 269 353 2710
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA SUDESTE
13.6%
11.6%
11.2%
12.1%
12.1%
16.5%
22.9%
20.4%
17.5%
17.2%
17.2%
15.8%
14.1%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
68.0 53.0 50.0 36.0 25.0 13.0 8.0 10.0 17.0 41.0 56.0 66.0 443.0
0
100
200
300
400
500
600
PELE DE VIDRO
501 456 448 298 207 79 35 49 97 239 325 419
EXPOSTA
457 420 414 272 187 70 30 42 86 212 289 375
SOMBREADA
433 403 398 262 182 66 27 39 80 198 269 353
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 29 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação sudeste.
85
4.2.5 Caso base 2: orientação SUL
Tabela 25 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação sul com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 447 390 363 247 172 63 25 34 67 176 272 376 2632
SOMBREADA 422 379 360 244 169 61 24 32 66 172 254 351 2534
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA SUL
5.6%
2.8%
0.8%
1.2%
1.7%
3.2%
4.0%
5.9%
1.5%
2.3%
6.6%
6.6%
3.7%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
25.0
11.0
3.0
3.0
3.0
2.0
1.0
2.0
1.0
4.0
18.0
25.0
98.0
Tabela 26 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação sul com fechamento
em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR
ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 498 422 391 275 194 73 31 41 78 203 315 430 2951
SOMBREADA 422 379 360 244 169 61 24 32 66 172 254 351 2534
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA SUL
15.3% 10.2% 7.9%
11.3% 12.9% 16.4% 22.6% 22.0% 15.4% 15.3% 19.4% 18.4%
14.1%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
76.0 43.0 31.0 31.0 25.0 12.0 7.0 9.0 12.0 31.0 61.0 79.0 417.0
0
100
200
300
400
500
600
PELE DE VIDRO
498 422 391 275 194 73 31 41 78 203 315 430
EXPOSTA
447 390 363 247 172 63 25 34 67 176 272 376
SOMBREADA
422 379 360 244 169 61 24 32 66 172 254 351
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 30 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação sul.
86
4.2.6 Caso base 2: orientação SUDOESTE
Tabela 27 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação sudoeste com
esquadria exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 506 449 428 270 177 62 23 39 91 234 331 427 3037
SOMBREADA 464 415 394 249 161 52 18 29 74 203 293 387 2739
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA SUDOESTE
8.3% 7.6% 7.9% 7.8% 9.0% 16.1% 21.7% 25.6% 18.7% 13.2% 11.5% 9.4% 9.8%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
42.0 34.0 34.0 21.0 16.0 10.0 5.0 10.0 17.0 31.0 38.0 40.0 298.0
Tabela 28 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação sudoeste com
fechamento em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 604 522 494 322 232 98 44 78 154 318 425 525 3816
SOMBREADA 464 415 394 249 161 52 18 29 74 203 293 387 2739
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA SUDOESTE
23.2%
20.5%
20.2%
22.7%
30.6%
46.9%
59.1%
62.8%
51.9%
36.2%
31.1%
26.3%
28.2%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
140.0 107.0 100.0 73.0 71.0 46.0 26.0 49.0 80.0 115.0 132.0 138.0 1077.0
0
100
200
300
400
500
600
700
PELE DE VIDRO
604 522 494 322 232 98 44 78 154 318 425 525
EXPOSTA
506 449 428 270 177 62 23 39 91 234 331 427
SOMBREADA
464 415 394 249 161 52 18 29 74 203 293 387
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 31 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação sudoeste.
87
4.2.7 Caso base 2: orientação OESTE
Tabela 29 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação oeste com esquadria
exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 517 470 470 308 221 89 40 60 116 263 346 434 3334
SOMBREADA 445 409 402 253 166 54 19 32 79 206 281 366 2712
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA OESTE
13.9%
13.0%
14.5%
17.9%
24.9%
39.3%
52.5%
46.7%
31.9%
21.7%
18.8%
15.7%
18.7%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
72.0 61.0 68.0 55.0 55.0 35.0 21.0 28.0 37.0 57.0 65.0 68.0 622.0
Tabela 30 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação oeste com
fechamento em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 615 554 566 394 328 187 105 147 221 371 446 530 4464
SOMBREADA 445 409 402 253 166 54 19 32 79 206 281 366 2712
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA OESTE
27.6%
26.2%
29.0%
35.8%
49.4%
71.1%
81.9%
78.2%
64.3%
44.5%
37.0%
30.9%
39.2%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
170.0 145.0 164.0 141.0 162.0 133.0 86.0 115.0 142.0 165.0 165.0 164.0 1752.0
0
100
200
300
400
500
600
700
PELE DE VIDRO
615 554 566 394 328 187 105 147 221 371 446 530
EXPOSTA
517 470 470 308 221 89 40 60 116 263 346 434
SOMBREADA
445 409 402 253 166 54 19 32 79 206 281 366
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 32 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação oeste.
88
4.2.8 Caso base 2: orientação NOROESTE
Tabela 31 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação noroeste com
esquadria exposta ao sol e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
EXPOSTA 460 430 440 302 227 99 47 60 104 229 296 377 3071
SOMBREADA 430 396 387 251 172 61 23 34 73 191 266 351 2635
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA NOROESTE
6.5%
7.9%
12.0% 16.9% 24.2% 38.4% 51.1% 43.3% 29.8% 16.6% 10.1% 6.9%
14.2%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
30.0 34.0 53.0 51.0 55.0 38.0 24.0 26.0 31.0 38.0 30.0 26.0 436.0
Tabela 32 – Consumo mensal (KW/h) caso base 2: comparativo para a orientação noroeste com
fechamento em pele de vidro e esquadria sombreada por dispositivo de proteção solar.
CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h) COM O SISTEMA DE AR CONDICIONADO
JANELA/
FECHAMENTO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
CONSUMO
ANUAL (Kw/H)
PELE DE VIDRO 513 486 520 389 348 210 119 145 191 306 352 426 4005
SOMBREADA 430 396 387 251 172 61 23 34 73 191 266 351 2635
REDUÇÃO RELATIVA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL
ECONOMIA
ANUAL
CORREDOR CENTRAL
FACHADA NOROESTE
16.2%
18.5%
25.6%
35.5%
50.6%
71.0%
80.7%
76.6%
61.8%
37.6%
24.4%
17.6%
34.2%
REDUÇÃO ABSOLUTA DE CONSUMO ENERGÉTICO MENSAL (kW/h)
ECONOMIA
ANUAL (Kw/H)
83.0 90.0 133.0 138.0 176.0 149.0 96.0 111.0 118.0 115.0 86.0 75.0 1370.0
0
100
200
300
400
500
600
PELE DE VIDRO
513 486 520 389 348 210 119 145 191 306 352 426
EXPOSTA
460 430 440 302 227 99 47 60 104 229 296 377
SOMBREADA
430 396 387 251 172 61 23 34 73 191 266 351
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Gráfico 33 – Cruzamento dos valores de consumo mensal (kW/h) do caso base 2, orientação noroeste.
89
4.3 ANÁLISES PRELIMINARES
21
4.3.1 Orientação norte: caso base 1 e caso base 2
A fachada norte é aquela cuja normal aponta para o ponto cardeal norte, tendo azimute
de 0°, o plano da fachada norte está na linha leste-oeste, sendo a metade da abóbada celeste
visível correspondente à metade superior da carta solar.
Ilustração 33 – Insolação da fachada norte
Fonte: O autor (2007)
Com base na carta solar, para as datas dos solstícios e equinócios, apresenta-se a
seguir os períodos em que o sol incide na fachada norte:
Tabela 33 – Períodos de insolação da fachada norte: solstícios e equinócios
Data Período de Insolação tempo de insolação
22/06 - solstício de inverno de 6:20 até 17:40 11:20
21/03 e 24/09 - equinócios de
outono e de primavera
de 6:00 até 18:00 12:00
22/12 - solstício de verão de - até - Não bate o sol
Fonte: O autor (2007)
4.3.1.1 Caso base 1: consumo energético anual
O consumo energético anual com os sistemas de ar condicionado registrado para o
caso base 1, com abertura voltada para orientação norte foi de 3567 kW/h para a tipologia
com janela exposta, 4080 kW/h para tipologia com fechamento de fachada em pele de vidro e
21
Neste item os comentários sobre a insolação das fachadas será tratada, ilustrativamente, nas datas
correspondentes aos solstícios e equinócios.
90
para tipologia com janela sombreada de 3373 kW/h. O sombreamento da janela, com a
utilização dos dispositivos de proteção solar, proporcionou redução de consumo energético de
5,4% e 17,3% se comparado o consumo anual registrado para janela sombreada com os
modelos de janela exposta e fechamento em pele de vidro, respectivamente.
4.3.1.2 Caso base 1: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstra que o maior impacto de economia
energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em valores
percentuais, é registrado nos meses de junho (16,2%), julho (16,9%) e agosto (15,5%). Por
outro lado, os menores índices de redução mensal de consumo foram encontrados nos meses
de novembro (1,2%), dezembro (1,3%), janeiro (1,1%) e fevereiro (1,3%).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de maio (38 kW/h), junho (33 kW/h) e abril (26 kW/h), e, as menores
reduções mensais ocorreram em novembro (4 kW/h), outubro, dezembro, janeiro e fevereiro,
todos com 5 kW/h de redução.
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada os índices apresentam valores
bem mais elevados que os registrados na situação anterior. Os maiores percentuais de redução
de consumo energético mensal registrados correspondem a 43,0%; 39,7% e 38,5% - julho,
agosto e junho, e, os menores índices registrados foram 6,7%; 7,0% e 7,1% - janeiro,
fevereiro e dezembro.
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de maio (109 kW/h), junho (107 kW/h) e julho (89
91
kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de fevereiro, novembro e
dezembro (30 kW/h) e janeiro, com 32 kW/h de redução.
4.3.1.3 Caso base 2: consumo energético anual
Para o caso base 2 – corredor central, o consumo energético anual com os sistemas de
ar condicionado registrado foi de 2654 kW/h para a tipologia com janela exposta, 3101 kW/h
para a tipologia com fechamento de fachada em pele de vidro e 2488 kW/h para a tipologia
com janela sombreada. O sombreamento da janela, com a utilização dos dispositivos de
proteção solar, proporcionou redução de consumo energético de 6,3% e 19,8% se comparado
o consumo anual registrado para janela sombreada com os modelos de janela exposta e
fechamento em pele de vidro, respectivamente.
4.3.1.4 Caso base 2: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstram que o maior impacto de
economia energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em
valores percentuais, é registrado nos meses de junho (32,1%), julho (44,4%) e agosto (35,7%),
final do outono e parte do inverno. Os menores índices de redução de consumo energético
mensal são encontrados nos meses de dezembro (1,4%), janeiro (1,2%) e fevereiro (1,3%).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de maio (35 kW/h), abril (27 kW/h) e junho (26 kW/h), e, as menores
reduções mensais ocorreram em outubro, novembro, dezembro, janeiro e fevereiro, todos com
5 kW/h de redução.
No comparativo dos valores mensais de consumo energéticos registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada encontrou-se os maiores
índices de economia nos meses de junho (61,8%), julho (71,8%) e agosto (62,5%). Os
92
menores índices de redução de consumo mensal foram encontrados nos meses de dezembro
(8,4%), janeiro (7,6%) e fevereiro (8,0%).
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de maio (115 kW/h), junho (89 kW/h) e abril (80
kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de setembro (26 kW/h), outubro
e novembro (30 kW/h) e dezembro, com 32 kW/h de redução.
4.3.1.5 Análise preliminar orientação norte caso base 1 e caso base 2: conclusão
O sol incide na fachada norte desde que nasce às 6:20h até o pôr-do-sol às 17:40h no
solstício de inverno e de 6:00h até às 18:00h nos equinócios. No solstício de inverno o sol
descreve uma trajetória aparente segundo um plano mais distante do plano da fachada (maior
valor de intensidade da radiação durante a manhã), enquanto que nos equinócios a trajetória
ocorre num plano mais próximo do plano da fachada (menor intensidade de radiação solar se
comparada ao solstício de inverno). No solstício de verão a fachada norte não ocorre
incidência direta do sol, recebe apenas radiação difusa.
Por conta do período de exposição à insolação direta observou-se que entre os meses
de abril até o mês de junho, em todos os casos estudados, ocorreram os maiores índices de
redução de consumo energético com o sombreamento das fachadas.
Ainda assim, mesmo sem receber insolação direta no período de novembro até março,
observou-se que os índices de consumo energético atingiram seus valores mais elevados.
No comparativo entre os dois casos base verificou-se ainda que:
a) o caso base 1 apresentou maiores índices de consumo energético que o caso base 2
para os mesmo tipos de fechamento de fachada;
93
b) o sombreamento proporcionado pela inclusão dos dispositivos de proteção solar no
caso base 1 e no caso base 2 resultou em diminuição do consumo energético;
c) com relação ao tipo de fechamento de fachada observou-se que o fechamento em pele
de vidro, dentre os três tipos de fechamento estudados (janela exposta, janela
sombreada e pele de vidro), apresentou, tanto no caso base 1 quanto no caso base 2 os
maiores índices de consumo energético.
d) para um mesmo caso base, com o mesmo tipo de fechamento de fachada, foram
observadas elevadas diferenças entre os índices mensais de consumo energético. Para
a orientação norte a maior diferença entre os índices mensais de consumo energético
ocorreu no modelo do caso base 2 com janela sombreada, no qual, o consumo do mês
de janeiro (423kW/h) correspondeu aproximadamente a 21 vezes o consumo
observado no mês de julho (20kW/h).
4.3.2 Orientação nordeste: caso base 1 e caso base 2
A fachada nordeste é aquela cuja normal aponta para a orientação geográfica nordeste,
tendo azimute de 45°, o plano da fachada nordeste está na linha noroeste-sudeste, sendo sua
abóbada celeste visível correspondente a ¾ da metade direita da carta solar e ¼ da metade
esquerda da carta solar.
94
Ilustração 34 – Insolação da fachada nordeste
Fonte: O autor (2007)
Com base na carta solar, para as datas dos solstícios e equinócios, apresenta-se a
seguir os períodos em que o sol incide na fachada nordeste:
Tabela 34 – Períodos de insolação da fachada nordeste: solstícios e equinócios
Data Período de Insolação tempo de insolação
22/06 - solstício de inverno de
6:20 até 14:20 8:00
21/03 e 24/09 - equinócios de
outono e de primavera de
6:00 até 12:42 6:42
22/12 - solstício de verão de
5:40 até 11:04 5:24
Fonte: O autor (2007)
4.3.2.1 Caso base 1: consumo energético anual
O consumo energético anual com os sistemas de ar condicionado registrado para o
caso base 1 – corredor lateral, com abertura voltada para orientação nordeste foi de 3650
kW/h para a tipologia com janela exposta e 4096 kW/h para tipologia com fechamento de
fachada em pele de vidro e para tipologia com janela sombreada de 3489 kW/h. O
sombreamento da janela, com a utilização dos dispositivos de proteção solar, proporcionou
redução de consumo energético de 4,4% e 14,8% se comparado o consumo anual registrado
para janela sombreada com os modelos de janela exposta e fechamento em pele de vidro,
respectivamente.
95
4.3.2.2 Caso base 1: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as tipologias de
janela exposta e janela sombreada demonstra que o maior impacto de economia energética
proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em valores percentuais, é
registrado nos meses de julho (10,3%), agosto (9,8%) e setembro (8,8%), período de inverno.
Os menores índices de redução mensal de consumo foram encontrados nos meses de
dezembro (1,9%), janeiro (2,1%) e fevereiro (2,5%), que correspondem ao final da primavera
e parte do verão.
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de maio e março (18 kW/h), abril e setembro (16 kW/h), junho e
outubro (14 kW/h), e, as menores reduções mensais ocorreram em dezembro (8 kW/h),
novembro e janeiro (10 kW/h) e fevereiro (11 kW/h).
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada os índices apresentam valores
mais elevados que os registrados na situação anterior. Os maiores percentuais de redução de
consumo energético mensal registrados correspondem a 24,5%; 30,7% e 29,4% - junho, julho
e agosto, e, os menores índices registrados foram 9,0%; 8,3% e 9,5% - dezembro, janeiro e
fevereiro.
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de março e maio (64 kW/h), abril (57 kW/h), junho e
setembro (53 kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de novembro e
dezembro (40 kW/h), janeiro (42 kW/h) e fevereiro, com 44 kW/h de redução.
96
4.3.2.3 Caso base 2: consumo energético anual
Para o caso base 2 – corredor central, o consumo energético anual com os sistemas de
ar condicionado registrado foi de 2841 kW/h para a tipologia com janela exposta, 3153 kW/h
para a tipologia com fechamento de fachada em pele de vidro e 2705 kW/h para a tipologia
com janela sombreada. O sombreamento da janela, com a utilização dos dispositivos de
proteção solar, proporcionou redução de consumo energético de 4,8% e 14,2% se comparado
o consumo anual registrado para janela sombreada com os modelos de janela exposta e
fechamento em pele de vidro, respectivamente.
4.3.2.4 Caso base 2: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstraram que o maior impacto de
economia energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em
valores percentuais, é registrado nos meses de junho (15,0%), julho (26,1%) e agosto (19,4%),
final do outono e parte do inverno. Os menores índices de redução de consumo energético
mensal são encontrados nos meses de dezembro (2,1%), janeiro (2,1%) e fevereiro (2,6%).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de março (20 kW/h), abril (18 kW/h) e maio (17 kW/h), e, as menores
reduções mensais ocorreram em julho (6 kW/h), agosto (7 kW/h) e setembro e dezembro, com
8 kW/h de redução.
No comparativo dos valores mensais de consumo energéticos registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada encontrou-se os maiores
índices de economia nos meses de junho (34,6%), julho (43,3%) e agosto (35,6%). Os
menores índices de redução de consumo mensal foram encontrados nos meses de dezembro
(8,5%), janeiro (7,9%) e fevereiro (9,3%).
97
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de março (62 kW/h), abril (59 kW/h), maio (57
kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de julho (13 kW/h), agosto (16
kW/h) e setembro, com 23 kW/h de redução.
4.3.2.5 Análise preliminar orientação nordeste caso base 1 e caso base 2: conclusão
A fachada nordeste recebe insolação direta durante todas as manhãs do ano e parte da
tarde nos períodos próximos ao solstício de inverno. O tempo de insolação na fachada
nordeste apresenta sua maior duração no solstício de inverno – do nascer do sol às 6:20h até
às 14:20h. Apesar de apresentar um menor tempo de insolação no solstício de verão, por conta
da posição relativa do sol estar mais afastada do plano da fachada, a intensidade da radiação
solar incidente no período da manhã apresenta maior intensidade neste período.
Acredita-se que, por conta disso, os maiores índices de redução relativa de consumo
energético foram observados nos meses de junho, julho e agosto. Mesmo assim, observou-se
que os maiores índices de consumo energético ocorrem no período compreendido entre o mês
de novembro até março.
No comparativo entre os dois casos base verificou-se ainda que:
a) o caso base 1 apresentou maiores índices de consumo energético que o caso base 2
para os mesmo tipos de fechamento de fachada;
b) o sombreamento proporcionado pela inclusão dos dispositivos de proteção solar no
caso base 1 e no caso base 2 resultou em diminuição do consumo energético;
c) com relação ao tipo de fechamento de fachada observou-se que o fechamento em pele
de vidro, dentre os três tipos de fechamento estudados (janela exposta, janela
sombreada e pele de vidro), apresentou, tanto no caso base 1 quanto no caso base 2 os
maiores índices de consumo energético.
98
d) para um mesmo caso base, com o mesmo tipo de fechamento de fachada, foram
observadas elevadas diferenças entre os índices mensais de consumo energético. Para
a orientação nordeste a maior diferença entre os índices mensais de consumo
energético ocorreu no modelo do caso base 2 com janela sombreada, no qual, o
consumo do mês de janeiro (456kW/h) correspondeu aproximadamente a 26 vezes do
consumo observado no mês de julho (17kW/h).
4.3.3 Orientação leste: caso base 1 e caso base 2
É aquela cuja normal aponta para a orientação geográfica leste, tendo, portanto,
azimute 90° - azimute da normal à fachada. O plano da fachada leste está na linha norte-sul,
que delimita a metade direita da carta como abóbada celeste visível.
Ilustração 35 – Insolação da fachada leste
Fonte: O autor (2007)
Com base na carta solar, para as datas dos solstícios e equinócios, apresenta-se a
seguir os períodos em que o sol incide na fachada leste:
99
Tabela 35 – Períodos de insolação da fachada leste: solstícios e equinócios
Data Período de Insolação tempo de insolação
22/06 - solstício de inverno de 6:20 até 12:00 5:40
21/03 e 24/09 - equinócios de
outono e de primavera de 6:00 até 12:00 6:00
22/12 - solstício de verão de 5:40 até 12:00 6:20
Fonte: O autor (2007)
4.3.3.1 Caso base 1: consumo energético anual
O consumo energético anual com os sistemas de ar condicionado registrado para o
caso base 1 – corredor lateral, com abertura voltada para orientação leste foi de 3765 kW/h
para a tipologia com janela exposta e 4208 kW/h para tipologia com fechamento de fachada
em pele de vidro e para tipologia com janela sombreada de 3535 kW/h. O sombreamento da
janela, com a utilização dos dispositivos de proteção solar, proporcionou redução de consumo
energético de 6,1% e 16,0% se comparado o consumo anual registrado para janela sombreada
com os modelos de janela exposta e fechamento em pele de vidro, respectivamente.
4.3.3.2 Caso base 1: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstra que o maior impacto de economia
energética mensal proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em
valores percentuais, é registrado nos meses de julho (8,9%), agosto (9,7%) e setembro
(10,6%). Por outro lado, os menores índices de redução mensal de consumo foram
encontrados nos meses de dezembro (4,9%), janeiro (4,7%) e fevereiro (4,7%) – época do
verão.
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de março (27 kW/h), outubro e novembro (24 kW/h), janeiro (23
kW/h), e, as menores reduções mensais ocorreram em julho (11 kW/h), junho (12 kW/h) e
agosto, todos com 13 kW/h de redução.
100
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada os índices apresentam valores
mais elevados que os registrados na situação anterior. Os maiores percentuais de redução de
consumo energético mensal registrados correspondem a 23,3%; 25,3% e 24,9% - julho,
agosto e setembro, e, os menores índices registrados foram 13,9%; 12,8% e 12,7% -
dezembro/abril, janeiro e fevereiro.
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de março (77 kW/h), janeiro (69 kW/h), dezembro
(66 kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de julho (34 kW/h), junho (38
kW/h) e agosto, com 41 kW/h de redução.
4.3.3.3 Caso base 2: consumo energético anual
Para o caso base 2 – corredor central, o consumo energético anual com os sistemas de
ar condicionado registrado foi de 3026 kW/h para a tipologia com janela exposta, 3358 kW/h
para a tipologia com fechamento de fachada em pele de vidro e 2820 kW/h para a tipologia
com janela sombreada. O sombreamento da janela, com a utilização dos dispositivos de
proteção solar, proporcionou redução de consumo energético de 6,8% e 16,0% se comparado
o consumo anual registrado para janela sombreada com os modelos de janela exposta e
fechamento em pele de vidro, respectivamente.
4.3.3.4 Caso base 2: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstram que o maior impacto de
economia energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em
valores percentuais, é registrado nos meses de julho (17,9%), agosto (15,9%) e setembro
101
(12,5%). Os menores índices de redução de consumo energético mensal são encontrados nos
meses de dezembro (5,5%), janeiro (5,0%) e fevereiro (4,8%).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de março (28 kW/h), janeiro (24 kW/h), novembro e dezembro (22
kW/h) e, as menores reduções mensais ocorreram em julho (5 kW/h), agosto (7 kW/h), e
junho, com 8 kW/h de redução.
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada encontrou-se os maiores
índices de economia nos meses de junho (24,1%), julho (32,4%) e agosto (28,8%). Os
menores índices de redução de consumo mensal foram encontrados nos meses de dezembro
(13,8%), janeiro (12,4%) e fevereiro (12,5%).
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de março (73 kW/h), janeiro (65 kW/h), dezembro
(61 kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de julho (11 kW/h), agosto
(15 kW/h) e junho, com 19 kW/h de redução.
4.3.3.5 Análise preliminar orientação leste caso base 1 e caso base 2: conclusão
A fachada leste recebe incidência solar direta do nascer do sol até o meio dia durante
todo o ano. Nos equinócios a trajetória aparente do sol ocorre segundo um plano muito
próximo da normal à fachada, enquanto que no solstício de inverno esta trajetória encontra-se
localizada mais ao norte e, no solstício de verão, a trajetória encontra-se localizada mais ao
sul.
Os maiores índices de consumo energético ocorrem no período compreendido entre o
mês de novembro e o mês de março.
No comparativo entre os dois casos base verificou-se ainda que:
102
a) o caso base 1 apresentou maiores índices de consumo energético que o caso base 2
para os mesmo tipos de fechamento de fachada;
b) o sombreamento proporcionado pela inclusão dos dispositivos de proteção solar no
caso base 1 e no caso base 2 resultou em diminuição do consumo energético;
c) com relação ao tipo de fechamento de fachada observou-se que o fechamento em pele
de vidro, dentre os três tipos de fechamento estudados (janela exposta, janela
sombreada e pele de vidro), apresentou, tanto no caso base 1 quanto no caso base 2 os
maiores índices de consumo energético.
d) para um mesmo caso base, com o mesmo tipo de fechamento de fachada, foram
observadas elevadas diferenças entre os índices mensais de consumo energético. Para
a orientação leste a maior diferença entre os índices mensais de consumo energético
ocorreu no modelo do caso base 2 com janela sombreada, no qual, o consumo do mês
de janeiro (460kW/h) correspondeu à 20 vezes do consumo observado no mês de julho
(23kW/h).
4.3.4 Orientação sudeste: caso base 1 e caso base 2
A fachada sudeste é aquela cuja normal aponta para a orientação geográfica sudeste,
tendo azimute de 135°, o plano da fachada sudeste está na linha nordeste-sudoeste, sendo sua
abóbada celeste visível correspondente à ¾ da metade direita da carta solar e ¼ da metade
esquerda da carta solar.
103
Ilustração 36 – Insolação da fachada sudeste
Fonte: O autor (2007)
Com base na carta solar, para as datas dos solstícios e equinócios, apresenta-se a
seguir os períodos em que o sol incide na fachada sudeste:
Tabela 36 – Períodos de insolação da fachada sudeste: solstícios e equinócios
Data Período de Insolação tempo de insolação
22/06 - solstício de inverno de
6:20 até 9:37 3:17
21/03 e 24/09 - equinócios de
outono e de primavera de
6:00 até 11:19 5:19
22/12 - solstício de verão de
5:40 até 12:58 7:18
Fonte: O autor (2007)
4.3.4.1 Caso base 1: consumo energético anual
O consumo energético anual com os sistemas de ar condicionado registrado para o
caso base 1 – corredor lateral, com abertura voltada para orientação sudeste foi de 3626 kW/h
para a tipologia com janela exposta e 4009 kW/h para tipologia com fechamento de fachada
em pele de vidro e para tipologia com janela sombreada de 3472 kW/h. O sombreamento da
janela, com a utilização dos dispositivos de proteção solar, proporcionou redução de consumo
energético de 4,2% e 13,4% se comparado o consumo anual registrado para janela sombreada
com os modelos de janela exposta e fechamento em pele de vidro, respectivamente.
104
4.3.4.2 Caso base 1: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstra que o maior impacto de economia
energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em valores
percentuais, é registrado nos meses de setembro (5,7%), novembro (5,9%) e dezembro
(5,3%). Os menores índices de redução mensal de consumo foram encontrados nos meses de
abril (2,7%), maio (2,5%) e junho (2,9%).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de janeiro (23 kW/h), dezembro (22 kW/h), novembro (21 kW/h), e, as
menores reduções mensais ocorreram em julho (4 kW/h), junho (5 kW/h) e agosto, com 6
kW/h de redução.
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada os índices apresentam valores
mais elevados que os registrados na situação anterior. Os maiores percentuais de redução de
consumo energético mensal registrados correspondem a 16,8%; 17,7% e 18,3% - julho,
agosto e setembro, e, os menores índices registrados foram 11,1%; 9,5% e 9,7% - março, abril
e maio.
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de janeiro (72 kW/h), dezembro (71 kW/h),
novembro (61 kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de julho (23
kW/h), junho (25 kW/h) e agosto, com 26 kW/h de redução.
4.3.4.3 Caso base 2: consumo energético anual
Para o caso base 2 – corredor central, o consumo energético anual com os sistemas de
ar condicionado registrado foi de 2854 kW/h para a tipologia com janela exposta, 3153 kW/h
105
para a tipologia com fechamento de fachada em pele de vidro e 2710 kW/h para a tipologia
com janela sombreada. O sombreamento da janela, com a utilização dos dispositivos de
proteção solar, proporcionou redução de consumo energético de 5,0% e 14,1% se comparado
o consumo anual registrado para janela sombreada com os modelos de janela exposta e
fechamento em pele de vidro, respectivamente.
4.3.4.4 Caso base 2: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstram que o maior impacto de
economia energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em
valores percentuais, é registrado nos meses de julho (10,0%), agosto (7,1%) e setembro
(7,0%). Os menores índices de redução de consumo energético mensal são encontrados nos
meses de março (3,9%), abril (3,7%) e maio (2,7%).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de janeiro (24 kW/h), dezembro (22 kW/h), novembro (20 kW/h), e, as
menores reduções mensais ocorreram em julho e agosto (3 kW/h), junho (4 kW/h) e maio,
com 5 kW/h de redução.
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada encontrou-se os maiores
índices de economia nos meses de julho (22,9%), agosto (20,4%) e setembro (17,5%). Os
menores índices de redução de consumo mensal foram encontrados nos meses de fevereiro
(11,6%), março (11,2%) e abril/maio (12,1%).
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos janeiro (68 kW/h), dezembro (66 kW/h), novembro (56
106
kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de julho (8 kW/h), agosto (10
kW/h) e junho, com 13 kW/h de redução.
4.3.4.5 Análise preliminar orientação sudeste caso base 1 e caso base 2: conclusão
A fachada sudeste recebe insolação direta em parte da manhã, no solstício de inverno –
do nascer do sol às 6:20h até às 9:37. Nos equinócios a insolação ocorre das 6:00h até às
11:19h, enquanto que no solstício de verão, a insolação ocorre das 5:40 até às 12:58h.
Observou-se que os maiores índices de consumo energético ocorrem no período
compreendido entre os meses de novembro até março. Além disso, nesse período foram
observados os maiores índices relativos de redução de consumo energético.
Apesar de apresentarem os maiores índices relativos de economia energética, o tempo
reduzido de insolação direta na fachada sudeste nos períodos próximos ao solstício de inverno
justifica a baixa redução absoluta de consumo energética observada nos meses de julho e
agosto, por exemplo.
No comparativo entre os dois casos base verificou-se ainda que:
a) o caso base 1 apresentou maiores índices de consumo energético que o caso base 2
para os mesmo tipos de fechamento de fachada;
b) o sombreamento proporcionado pela inclusão dos dispositivos de proteção solar no
caso base 1 e no caso base 2 resultou em diminuição do consumo energético;
c) com relação ao tipo de fechamento de fachada observou-se que o fechamento em pele
de vidro, dentre os três tipos de fechamento estudados (janela exposta, janela
sombreada e pele de vidro), apresentou, tanto no caso base 1 quanto no caso base 2 os
maiores índices de consumo energético.
107
d) para um mesmo caso base, com o mesmo tipo de fechamento de fachada, foram
observadas elevadas diferenças entre os índices mensais de consumo energético. Para
a orientação sudeste a maior diferença entre os índices mensais de consumo energético
ocorreu no modelo do caso base 2 com janela sombreada, no qual, o consumo do mês
de janeiro (433kW/h) correspondeu à aproximadamente 16 vezes do consumo
observado no mês de julho (27kW/h).
4.3.5 Orientação sul: caso base 1 e caso base 2
A fachada norte é aquela cuja normal aponta para a orientação geográfica norte, tendo
azimute de 180°, o plano da fachada sul está na linha leste-oeste, sendo a metade da abóbada
celeste visível correspondente à metade inferior da carta solar.
Ilustração 37 – Insolação da fachada sul
Fonte: O autor (2007)
Com base na carta solar, para as datas dos solstícios e equinócios, apresenta-se a
seguir os períodos em que o sol incide na fachada sul:
Tabela 37 – Períodos de insolação da fachada sul: solstícios e equinócios
Data Período de Insolação tempo de insolação
22/06 - solstício de inverno de
- até - Não bate o sol
21/03 e 24/09 - equinócios de
outono e de primavera
de
- até - Não bate o sol
22/12 - solstício de verão de
5:40 até 18:20 12:40
Fonte: O autor (2007)
108
4.3.5.1 Caso base 1: consumo energético anual
O consumo energético anual com os sistemas de ar condicionado registrado para o
caso base 1 – corredor lateral, com abertura voltada para orientação sul foi de 3496 kW/h para
a tipologia com janela exposta e 3862 kW/h para tipologia com fechamento de fachada em
pele de vidro e para tipologia com janela sombreada de 3393 kW/h. O sombreamento da
janela, com a utilização dos dispositivos de proteção solar, proporcionou redução de consumo
energético de 2,9% e 12,1% se comparado o consumo anual registrado para janela sombreada
com os modelos de janela exposta e fechamento em pele de vidro, respectivamente.
4.3.5.2 Caso base 1: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstra que o maior impacto de economia
energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em valores
percentuais, é registrado nos novembro (5,2%), dezembro (5,8%) e janeiro (5,2%). Por outro
lado, os menores índices de redução mensal de consumo foram encontrados nos meses de
março (0,7%), abril (0,9%) e maio (0,8%).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de janeiro e dezembro (25 kW/h), novembro (18 kW/h), fevereiro (12
kW/h), e, as menores reduções mensais ocorreram nos meses de maio, junho, julho e
setembro, todos com 2 kW/h de redução.
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada os índices apresentam valores
mais elevados que os registrados na situação anterior. Os maiores percentuais de redução de
consumo energético mensal registrados correspondem a 15,6%; 16,9% e 16,8% - julho,
109
agosto e dezembro, e, os menores índices registrados foram 6,5%; 7,9% e 9,0% - março, abril
e maio.
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de dezembro (82 kW/h), janeiro (74 kW/h),
novembro (60 kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses julho (21 kW/h),
junho (23 kW/h) e agosto, com 24 kW/h de redução.
4.3.5.3 Caso base 2: consumo energético anual
Para o caso base 2 – corredor central, o consumo energético anual com os sistemas de
ar condicionado registrado foi de 2632 kW/h para a tipologia com janela exposta, 2951 kW/h
para a tipologia com fechamento de fachada em pele de vidro e 2534 kW/h para a tipologia
com janela sombreada. O sombreamento da janela, com a utilização dos dispositivos de
proteção solar, proporcionou redução de consumo energético de 3,7% e 14,1% se comparado
o consumo anual registrado para janela sombreada com os modelos de janela exposta e
fechamento em pele de vidro, respectivamente.
4.3.5.4 Caso base 2: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstram que o maior impacto de
economia energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em
valores percentuais, é registrado nos meses de agosto (5,9%), novembro (6,6%) e dezembro
(6,6%). Os menores índices de redução de consumo energético mensal são encontrados nos
meses de março (0,8%), abril (1,2%) e setembro (1,5%).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de janeiro e dezembro (25 kW/h), novembro (18 kW/h), fevereiro (11
110
kW/h), e, as menores reduções mensais ocorreram em julho e setembro (1 kW/h) e junho e
agosto, ambos com 2 kW/h de redução.
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada encontrou-se os maiores
índices de economia nos meses de julho (22,6%), agosto (22,0%) e novembro (19,4%). Os
menores índices de redução de consumo mensal foram encontrados nos meses fevereiro
(10,2%), março (7,9%) e abril (11,3%).
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de dezembro (79 kW/h), janeiro (76 kW/h),
novembro (61 kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de julho (7 kW/h),
agosto (9 kW/h), junho e setembro, ambos com 12 kW/h de redução.
4.3.5.5 Análise preliminar orientação sul caso base 1 e caso base 2: conclusão
Na fachada sul não ocorre insolação direta no solstício de inverno e nos equinócios,
nestes períodos a fachada recebe apenas radiação solar difusa. Por outro lado, ela recebe
radiação solar direta no solstício de verão, durante todo o dia.
Por conta disso, observou-se que os maiores índices de consumo energético ocorrem
no período de novembro até março. É interessante notar que no mês de março a redução de
consumo mostrou-se bastante reduzida, uma vez que em parte deste mês a fachada já não
recebe incidência solar direta.
Por conta das características de insolação da fachada identifica-se os baixos índices de
redução de consumo energético absoluta nos meses de abril até setembro, se comparados aos
meses nos quais ocorre insolação direta.
No comparativo entre os dois casos base verificou-se ainda que:
111
a) o caso base 1 apresentou maiores índices de consumo energético que o caso base 2
para os mesmo tipos de fechamento de fachada;
b) o sombreamento proporcionado pela inclusão dos dispositivos de proteção solar no
caso base 1 e no caso base 2 resultou em diminuição do consumo energético;
c) com relação ao tipo de fechamento de fachada observou-se que o fechamento em pele
de vidro, dentre os três tipos de fechamento estudados (janela exposta, janela
sombreada e pele de vidro), apresentou, tanto no caso base 1 quanto no caso base 2 os
maiores índices de consumo energético.
d) para um mesmo caso base, com o mesmo tipo de fechamento de fachada, foram
observadas elevadas diferenças entre os índices mensais de consumo energético. Para
a orientação sul a maior diferença entre os índices mensais de consumo energético
ocorreu no modelo do caso base 2 com janela exposta e janela sombreada, nas quais, o
consumo do mês de janeiro (447kW/h e 422kW/h, respectivamente) correspondem à
aproximadamente 17,5 vezes do consumo observado no mês de julho (25kW/h e
24kW/h, respectivamente).
4.3.6 Orientação sudoeste: caso base 1 e caso base 2
A fachada sudoeste é aquela cuja normal aponta para a orientação geográfica
sudoeste, tendo azimute de 225°, o plano da fachada sudoeste está na linha noroeste-sudeste,
sendo sua abóbada celeste visível correspondente à ¾ da metade esquerda da carta solar e ¼
da metade direita da carta solar.
112
Ilustração 38 – Insolação da fachada sudoeste
Fonte: O autor (2007)
Com base na carta solar, para as datas dos solstícios e equinócios, apresenta-se a
seguir os períodos em que o sol incide na fachada sudoeste:
Tabela 38 – Períodos de insolação da fachada sudoeste: solstícios e equinócios
Data Período de Insolação tempo de insolação
22/06 - solstício de inverno de
14:20 até
17:40 3:20
21/03 e 24/09 - equinócios de
outono e de primavera
de
12:42 até
18:00 5:18
22/12 - solstício de verão de
11:04 até
18:20 7:16
Fonte: O autor (2007)
4.3.6.1 Caso base 1: consumo energético anual
O consumo energético anual com os sistemas de ar condicionado registrado para o
caso base 1 – corredor lateral, com abertura voltada para orientação sudoeste foi de 3954
kW/h para a tipologia com janela exposta e 4703 kW/h para tipologia com fechamento de
fachada em pele de vidro e para tipologia com janela sombreada de 3629 kW/h. O
sombreamento da janela, com a utilização dos dispositivos de proteção solar, proporcionou
redução de consumo energético de 8,2% e 22,8% se comparado o consumo anual registrado
para janela sombreada com os modelos de janela exposta e fechamento em pele de vidro,
respectivamente.
113
4.3.6.2 Caso base 1: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstra que o maior impacto de economia
energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em valores
percentuais, é registrado nos meses de agosto/novembro (9,8%), setembro (11,5%) e outubro
(10,8%). Os menores índices de redução mensal de consumo foram encontrados nos meses de
abril (6,4%), maio (6,0%) e junho (6,9%).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de janeiro (43 kW/h), dezembro (41 kW/h), novembro (40 kW/h), e, as
menores reduções mensais ocorreram julho (9 kW/h), junho (12 kW/h) e agosto, com 13
kW/h de redução.
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada os índices apresentam valores
mais elevados que os registrados na situação anterior. Os maiores percentuais de redução de
consumo energético mensal registrados correspondem a 27,2%; 32,8% e 27,2% -
julho/outubro, agosto e setembro, e, os menores índices registrados foram 18,9%; 18,1% e
17,1% - fevereiro, março e abril.
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de janeiro (135 kW/h), dezembro (134 kW/h),
novembro (128 kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de julho (41
kW/h), junho (52 kW/h) e agosto, com 58 kW/h de redução.
4.3.6.3 Caso base 2: consumo energético anual
Para o caso base 2 – corredor central, o consumo energético anual com os sistemas de
ar condicionado registrado foi de 3037 kW/h para a tipologia com janela exposta, 3816 kW/h
114
para a tipologia com fechamento de fachada em pele de vidro e 2739 kW/h para a tipologia
com janela sombreada. O sombreamento da janela, com a utilização dos dispositivos de
proteção solar, proporcionou redução de consumo energético de 9,8% e 28,2% se comparado
o consumo anual registrado para janela sombreada com os modelos de janela exposta e
fechamento em pele de vidro, respectivamente.
4.3.6.4 Caso base 2: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstram que o maior impacto de
economia energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em
valores percentuais, é registrado nos meses de julho (21,7%), agosto (25,6%) e setembro
(18,7%). Os menores índices de redução de consumo energético mensal são encontrados nos
meses de fevereiro (7,6%), março (7,9%) e abril (7,8%).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de janeiro (42 kW/h), dezembro (40 kW/h), novembro (38 kW/h), e, as
menores reduções mensais ocorreram em julho (5 kW/h), junho e agosto (10 kW/h), e maio
com 16 kW/h de redução.
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada encontrou-se os maiores
índices de economia nos meses de julho (59,1%), agosto (62,8%) e setembro (51,9%). Os
menores índices de redução de consumo mensal foram encontrados nos meses de fevereiro
(20,5%), março (20,2%) e abril (22,7%).
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de janeiro (140 kW/h), dezembro (138 kW/h),
115
novembro (132 kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de julho (26
kW/h), junho (46 kW/h) e agosto, com 49 kW/h de redução.
4.3.6.5 Análise preliminar orientação sudoeste caso base 1 e caso base 2: conclusão
A fachada sudoeste recebe insolação durante todas as tardes do ano e final das manhãs
nos equinócios e no solstício de verão. No solstício de inverno a insolação ocorre de 14:20h
até às 17:40h, nos equinócios a insolação ocorre de 12:42h até às 18:00h e no solstício de
verão a insolação ocorre de 11:04 até às 18:20.
Os maiores índices de consumo energético e de redução absoluta de consumo
energético ocorrem no período do mês de novembro ao mês de março, por conta das
características de insolação da fachada. Pelo mesmo motivo identifica-se os baixos índices de
consumo energético nos meses de junho até setembro.
No comparativo entre os dois casos base verificou-se ainda que:
a) o caso base 1 apresentou maiores índices de consumo energético que o caso base 2
para os mesmo tipos de fechamento de fachada;
b) o sombreamento proporcionado pela inclusão dos dispositivos de proteção solar no
caso base 1 e no caso base 2 resultou em diminuição do consumo energético;
c) com relação ao tipo de fechamento de fachada observou-se que o fechamento em pele
de vidro, dentre os três tipos de fechamento estudados (janela exposta, janela
sombreada e pele de vidro), apresentou, tanto no caso base 1 quanto no caso base 2 os
maiores índices de consumo energético.
d) para um mesmo caso base, com o mesmo tipo de fechamento de fachada, foram
observadas elevadas diferenças entre os índices mensais de consumo energético. Para
a orientação sudoeste a maior diferença entre os índices mensais de consumo
116
energético ocorreu no modelo do caso base 2 com janela exposta e janela sombreada,
nas quais, o consumo do mês de janeiro (464kW/h) corresponde à aproximadamente
26 vezes do consumo observado no mês de julho (18kW/h).
4.3.7 Orientação oeste: caso base 1 e caso base 2
É aquela cuja normal aponta para a orientação geográfica oeste, tendo portando
azimute 270°. O plano da fachada leste está na linha norte-sul, que delimita a metade
esquerda da carta como abóbada celeste visível.
Ilustração 39 – Insolação da fachada oeste
Fonte: O autor (2007)
Com base na carta solar, para as datas dos solstícios e equinócios, apresenta-se a
seguir os períodos em que o sol incide na fachada oeste:
Tabela 39 – Períodos de insolação da fachada oeste: solstícios e equinócios
Data Período de Insolação tempo de insolação
22/06 - solstício de inverno de 12:00 até
17:40 5:40
21/03 e 24/09 - equinócios de
outono e de primavera de 12:00 até
18:00 6:00
22/12 - solstício de verão de 12:00 até
18:20 6:20
Fonte: O autor (2007)
4.3.7.1 Caso base 1: consumo energético anual
O consumo energético anual com os sistemas de ar condicionado registrado para o
caso base 1 – corredor lateral, com abertura voltada para orientação oeste foi de 4283 kW/h
117
para a tipologia com janela exposta e 5331 kW/h para tipologia com fechamento de fachada
em pele de vidro e para tipologia com janela sombreada de 3602 kW/h. O sombreamento da
janela, com a utilização dos dispositivos de proteção solar, proporcionou redução de consumo
energético de 15,9% e 32,4% se comparado o consumo anual registrado para janela
sombreada com os modelos de janela exposta e fechamento em pele de vidro,
respectivamente.
4.3.7.2 Caso base 1: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstra que o maior impacto de economia
energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em valores
percentuais, é registrado nos meses de junho (20,8%), agosto (23,3%) e setembro (21,9%). Os
menores índices de redução mensal de consumo foram encontrados nos meses de janeiro
(13,5%), fevereiro (12,9%) e março (13,6%).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de janeiro (74 kW/h), março e dezembro (70 kW/h), novembro (67
kW/h), e, as menores reduções mensais ocorreram em julho (29 kW/h), agosto (37 kW/h) e
junho, com 44 kW/h de redução.
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada os índices apresentam valores
mais elevados que os registrados na situação anterior. Os maiores percentuais de redução de
consumo energético mensal registrados correspondem a 47,2%; 50,4% e 45,7% - julho,
agosto e setembro, e, os menores índices registrados foram 26,0%; 25,0% e 26,4% - janeiro,
fevereiro e março.
118
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de janeiro (167 kW/h), novembro e dezembro (161
kW/h), março e outubro (159 kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses
julho (100 kW/h), agosto (124 kW/h) e junho, com 127 kW/h de redução.
4.3.7.3 Caso base 2: consumo energético anual
Para o caso base 2 – corredor central, o consumo energético anual com os sistemas de
ar condicionado registrado foi de 3334 kW/h para a tipologia com janela exposta, 4464 kW/h
para a tipologia com fechamento de fachada em pele de vidro e 2712 kW/h para a tipologia
com janela sombreada. O sombreamento da janela, com a utilização dos dispositivos de
proteção solar, proporcionou redução de consumo energético de 18,7% e 39,2% se comparado
o consumo anual registrado para janela sombreada com os modelos de janela exposta e
fechamento em pele de vidro, respectivamente.
4.3.7.4 Caso base 2: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstram que o maior impacto de
economia energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em
valores percentuais, é registrado nos meses de junho (39,3%), julho (52,5%) e agosto (46,7%).
Os menores índices de redução de consumo energético mensal são encontrados nos meses de
janeiro (13,9%), fevereiro (13,0%) e março (14,5%).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de janeiro (72 kW/h), março e dezembro (68 kW/h), novembro (65
kW/h), e, as menores reduções mensais ocorreram em julho (21 kW/h), agosto (28 kW/h) e
junho, com 35 kW/h de redução.
119
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada encontrou-se os maiores
índices de economia nos meses de junho (71,1%), julho (81,9%) e agosto (78,2%). Os
menores índices de redução de consumo mensal foram encontrados nos meses de janeiro
(27,6%), fevereiro (26,2%) e março (29,0%).
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de janeiro (170 kW/h), outubro e novembro (165
kW/h), março e dezembro (164 kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de
julho (86 kW/h), agosto (115 kW/h) e junho, com 133 kW/h de redução.
4.3.7.5 Análise preliminar orientação oeste caso base 1 e caso base 2: conclusão
A fachada oeste recebe incidência solar direta do meio dia até o pôr-do-sol durante
todo o ano. Nos equinócios – insolação de 12:00h até às 18:00h, a trajetória aparente do sol
ocorre segundo num plano muito próximo da normal à fachada, enquanto que no solstício de
inverno – insolação de 12:00h até às 17:40h, esta trajetória encontra-se localizada mais ao
norte e, no solstício de verão – insolação de 12:00h até às 18:20h , a trajetória encontra-se
localizada mais ao sul.
Os meses de maior consumo correspondem a período de novembro a março. Neste
período observou-se também os maiores índices absolutos de redução de consumo energético.
No comparativo entre os dois casos base verificou-se ainda que:
a) o caso base 1 apresentou maiores índices de consumo energético que o caso base 2
para os mesmo tipos de fechamento de fachada;
b) o sombreamento proporcionado pela inclusão dos dispositivos de proteção solar no
caso base 1 e no caso base 2 resultou em diminuição do consumo energético;
120
c) com relação ao tipo de fechamento de fachada observou-se que o fechamento em pele
de vidro, dentre os três tipos de fechamento estudados (janela exposta, janela
sombreada e pele de vidro), apresentou, tanto no caso base 1 quanto no caso base 2 os
maiores índices de consumo energético.
d) para um mesmo caso base, com o mesmo tipo de fechamento de fachada, foram
observadas elevadas diferenças entre os índices mensais de consumo energético. Para
a orientação oeste a maior diferença entre os índices mensais de consumo energético
ocorreu no modelo do caso base 2 com janela sombreada, no qual, o consumo do mês
de janeiro (445kW/h) correspondeu à 23 vezes do consumo observado no mês de julho
(19kW/h).
4.3.8 Orientação noroeste: caso base 1 e caso base 2
A fachada noroeste é aquela cuja normal aponta para a orientação geográfica noroeste,
tendo azimute de 315°, o plano da fachada noroeste está na linha nordeste-sudoeste, sendo sua
abóbada celeste visível correspondente a ¾ da metade esquerda da carta solar e ¼ da metade
direita da carta solar.
Ilustração 40 – Insolação da fachada noroeste
Fonte: O autor (2007)
121
Com base na carta solar, para as datas dos solstícios e equinócios, apresenta-se a
seguir os períodos em que o sol incide na fachada noroeste:
Tabela 40 – Períodos de insolação da fachada noroeste: solstícios e equinócios
Data Período de Insolação tempo de insolação
22/06 - solstício de inverno de
9:37 até
17:40 8:03
21/03 e 24/09 - equinócios de
outono e de primavera
de
11:19 até
18:00 6:41
22/12 - solstício de verão de
12:58 até
18:20 5:22
Fonte: O autor (2007)
4.3.8.1 Caso base 1: consumo energético anual
O consumo energético anual com os sistemas de ar condicionado registrado para o
caso base 1 – corredor lateral, com abertura voltada para orientação noroeste foi de 4027
kW/h para a tipologia com janela exposta e 4913 kW/h para tipologia com fechamento de
fachada em pele de vidro e para tipologia com janela sombreada de 3537 kW/h. O
sombreamento da janela, com a utilização dos dispositivos de proteção solar, proporcionou
redução de consumo energético de 12,2% e 28,0% se comparado o consumo anual registrado
para janela sombreada com os modelos de janela exposta e fechamento em pele de vidro,
respectivamente.
4.3.8.2 Caso base 1: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstra que o maior impacto de economia
energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em valores
percentuais, é registrado nos meses de junho (21,2%), julho (21,2%) e agosto (22,2%). Os
menores índices de redução mensal de consumo foram encontrados nos meses de dezembro
(6,4%), janeiro (6,1%) e fevereiro (8,1%).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de maio (60 kW/h), março (55 kW/h), abril (52 kW/h), e, as menores
122
reduções mensais ocorreram em dezembro (27 kW/h), janeiro (30 kW/h) e julho, todos com
32 kW/h de redução.
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada os índices apresentam valores
mais elevados que os registrados na situação anterior. Os maiores percentuais de redução de
consumo energético mensal registrados correspondem a 45,4%; 50,0% e 50,4% - junho, julho
e agosto, e, os menores índices registrados foram 15,4%; 14,7% e 17,4% - dezembro, janeiro
e fevereiro.
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de maio (162 kW/h), junho (148 kW/h), setembro
(130 kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de dezembro (72 kW/h),
janeiro (79 kW/h) e novembro, com 83 kW/h de redução.
4.3.8.3 Caso base 2: consumo energético anual
Para o caso base 2 – corredor central, o consumo energético anual com os sistemas de
ar condicionado registrado foi de 3071 kW/h para a tipologia com janela exposta, 4005 kW/h
para a tipologia com fechamento de fachada em pele de vidro e 2635 kW/h para a tipologia
com janela sombreada. O sombreamento da janela, com a utilização dos dispositivos de
proteção solar, proporcionou redução de consumo energético de 14,2% e 34,2% se comparado
o consumo anual registrado para janela sombreada com os modelos de janela exposta e
fechamento em pele de vidro, respectivamente.
4.3.8.4 Caso base 2: Redução de consumo mensal
A comparação dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de janela exposta e janela sombreada demonstra que o maior impacto de economia
energética proporcionado pela utilização dos dispositivos de proteção solar, em valores
123
percentuais, é registrado nos meses de junho (38,4%), julho (51,1%) e agosto (43,3%). Os
menores índices de redução de consumo energético mensal são encontrados nos meses de
dezembro (6,9%, janeiro (6,5%), fevereiro (7,9%)).
Em valores absolutos, as maiores reduções de consumo energético mensal foram
registradas nos meses de maio (55 kW/h), março (53 kW/h), abril (51 kW/h), e, as menores
reduções mensais ocorreram em julho (24 kW/h), agosto e dezembro (26 kW/h), janeiro,
outubro e novembro (30 kW/h), todos com 30 kW/h de redução.
No comparativo dos valores mensais de consumo energético registrados para as
tipologias de fechamento em pele de vidro e janela sombreada encontrou-se os maiores
índices de economia nos meses de junho (71,0%), julho (80,7%) e agosto (76,6%). Os
menores índices de redução de consumo mensal foram encontrados nos meses de dezembro
(17,6%), janeiro (16,2%), fevereiro (18,5%).
Em valores absolutos, para este caso, as maiores reduções de consumo energético
mensal registradas ocorreram nos meses de maio (176 kW/h), junho (149 kW/h), abril (138
kW/h), e, as menores reduções foram registradas nos meses de dezembro (75 kW/h), janeiro
(83 kW/h) e novembro, com 86 kW/h de redução.
4.3.8.5 Análise preliminar orientação noroeste caso base 1 e caso base 2: conclusão
A fachada noroeste recebe insolação direta durante todas as tardes do ano e final da
manhã, principalmente no solstício de inverno. O tempo de insolação na fachada na fachada
noroeste apresenta sua maior duração no solstício de inverno – de 9:37h até as 17:40. Nos
equinócios a insolação ocorre de 11:19h até às 18:00h, e, no solstício de verão a insolação
ocorre de 12:58h até às 18:20h.
Os maiores índices de consumo energético ocorrem no período compreendido no mês
de dezembro ao mês de abril.
124
No comparativo entre os dois casos base verificou-se ainda que:
a) o caso base 1 apresentou maiores índices de consumo energético que o caso base 2
para os mesmo tipos de fechamento de fachada;
b) o sombreamento proporcionado pela inclusão dos dispositivos de proteção solar no
caso base 1 e no caso base 2 resultou em diminuição do consumo energético;
c) com relação ao tipo de fechamento de fachada observou-se que o fechamento em pele
de vidro, dentre os três tipos de fechamento estudados (janela exposta, janela
sombreada e pele de vidro), apresentou, tanto no caso base 1 quanto no caso base 2 os
maiores índices de consumo energético.
d) para um mesmo caso base, com o mesmo tipo de fechamento de fachada, foram
observadas elevadas diferenças entre os índices mensais de consumo energético. Para
a orientação noroeste a maior diferença entre os índices mensais de consumo
energético ocorreu no modelo do caso base 2 com janela sombreada, no qual, o
consumo do mês de janeiro (430kW/h) correspondeu à 19 vezes do consumo
observado no mês de julho (23kW/h).
4.4 COMPARATIVO GERAL
É importante ressaltar que os resultados apresentados anteriormente e os comparativos
apresentados a seguir referem-se a uma situação na qual cada sala é ocupada por diferentes
proprietários/locatários, ou seja, o consumo de cada módulo foi calculado individualmente.
Em todos os casos, as salas de mesma orientação geográfica, com corredor de
circulação lateral – caso base 1, apresentaram índices de consumo energético mais elevados
que as salas com corredor de circulação central – caso base 2. Acredita-se que isso ocorre por
conta de no caso base 2 o módulo de sala de orientação oposta à sala avaliada serve como
125
barreira à radiação solar direta e difusa, enquanto que no caso base 1 esta barreira é
inexistente.
Os maiores índices de consumo energético foram registrados, em ambos os casos base,
nas salas com fachadas de abertura externa voltadas para a) oeste, b) noroeste e c) sudoeste,
respectivamente.
Com relação às variações de fechamento de fachada verificou-se que, como esperado,
o fechamento em pele de vidro apresentou em todos os casos, os maiores índices de consumo
energético se comparado ao fechamento em alvenaria com janela comum. Neste caso, as
edificações com janelas sombreadas apresentaram os menores índices de consumo.
Um melhor entendimento acerca do consumo energético nos diferentes casos
estudados, para a situação de ocupação individual das salas, pode ser obtido nos gráficos que
seguem a seguir:
4.4.1 Consumo energético: janela exposta
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
CASO BASE 1
3567 3650 3765 3626 3496 3954 4283 4027
CASO BASE 2
2654 2841 3026 2854 2632 3037 3334 3071
NORTE NORDESTE LESTE SUDESTE SUL SUDOESTE OESTE NOROESTE
Gráfico 34 - Consumo anual da sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2: janela exposta.
Fonte: O autor (2007).
126
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
CASO BASE 1
198.17 202.78 209.17 201.44 194.22 219.67 237.94 223.72
CASO BASE 2
147.44 157.83 168.11 158.56 146.22 168.72 185.22 170.61
NORTE NORDESTE LESTE SUDESTE SUL SUDOESTE OESTE NOROESTE
Gráfico 35 - Consumo anual da sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2 por m²: janela exposta.
Fonte: O autor (2007).
Para as mesmas orientações geográficas avaliadas, as salas do caso base 1
apresentaram índices de consumo energético superiores aos registrados para as salas do caso
base 2.
Comparando as variações de consumo energético por m² entre as orientações de maior
consumo (orientação oeste) com as de menor consumo (orientação sul), encontrou-se para o
caso base 1 uma variação anual de 43,72 kW/h e, para o caso base 2 a variação correspondeu
a 39 kW/h ao ano.
Cabe salientar ainda que o consumo energético por m² registrado na sala com janela
exposta na orientação oeste (de maior consumo) para o caso base 2 foi inferior ao consumo
registrado para orientação de fachada de menor consumo energético do caso base 1 – fachada
norte.
127
4.4.2 Consumo energético: janela sombreada
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
CASO BASE 1
3373 3489 3535 3472 3393 3629 3602 3537
CASO BASE 2
2488 2705 2820 2710 2534 2739 2712 2635
NORTE NORDESTE LESTE SUDESTE SUL SUDOESTE OESTE NOROESTE
Gráfico 36 - Consumo anual da sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2: janela sombreada.
Fonte: O autor (2007).
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
CASO BASE 1
187.39 193.83 196.39 192.89 188.50 201.61 200.11 196.50
CASO BASE 2
138.22 150.28 156.67 150.56 140.78 152.17 150.67 146.39
NORTE NORDESTE LESTE SUDESTE SUL SUDOESTE OESTE NOROESTE
Gráfico 37 - Consumo anual da sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2 por m²: esquadria sombreada.
Fonte: O autor (2007).
Para o fechamento de fachada com janela sombreada, tanto no caso base 1 quanto no
caso base 2, a orientação de fachada exposta ao sol com maior consumo energético foi a
sudoeste e a orientação de menor consumo foi a norte.
No comparativo entre as variações de consumo energético por m² entre as orientações
de maior consumo (orientação sudoeste) com as de menor consumo (orientação norte),
encontrou-se para o caso base 1 uma variação de consumo anual de 14,22 kW/h e, para o caso
base 2 a variação correspondeu a 13,9 kW/h ao ano.
128
4.4.3 Consumo energético: pele de vidro
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
CASO BASE 1
4080 4096 4208 4009 3862 4703 5331 4913
CASO BASE 2
3101 3153 3358 3153 2951 3816 4464 4005
NORTE NORDESTE LESTE SUDESTE SUL SUDOESTE OESTE NOROESTE
Gráfico 38 - Consumo anual da sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2: fechamento em pele de vidro.
Fonte: O autor (2007).
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
350.00
CASO BASE 1
226.67 227.56 233.78 222.72 214.56 261.28 296.17 272.94
CASO BASE 2
172.28 175.17 186.56 175.17 163.94 212.00 248.00 222.50
NORTE NORDESTE LESTE SUDESTE SUL SUDOESTE OESTE NOROESTE
Gráfico 39 – Consumo anual da sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2 por m²: fechamento em pele de vidro.
Fonte: O autor (2007).
Para o fechamento de fachada em pele de vidro, tanto no caso base 1 quanto no caso
base 2 a orientação de fachada exposta ao sol com maior consumo energético foi a oeste e a
orientação de menor consumo foi a sul.
No comparativo entre as variações de consumo energético por m² entre as orientações
de maior consumo (orientação oeste) com as de menor consumo (orientação sul), encontrou-
se para o caso base 1 uma variação de consumo anual de 81,61 kW/h e, para o caso base 2 a
variação correspondeu a 84,06 kW/h ao ano.
129
4.5 REDUÇÃO DE CONSUMO ENERGÉTICO POR ORIENTAÇÃO DE FACHADA
Como já explicitado, a utilização dos dispositivos de proteção proporcionou redução
no consumo energético das edificações estudadas. Observou-se que, com relação à redução de
consumo energético, o sombreamento das janelas mostra-se bastante significativo para as
fachadas orientadas: a) oeste, b) noroeste e c) sudoeste, respectivamente. Ver gráfico que
segue:
4.5.1 Comparativo entre as reduções de consumo energético por orientação de fachada
resultantes do sombreamento das janelas por dispositivos de proteção solar
0.00
100.00
200.00
300.00
400.00
500.00
600.00
700.00
800.00
CASO BASE 1
194.00 161.00 230.00 154.00 103.00 325.00 681.00 490.00
CASO BASE 2
166.00 136.00 206.00 144.00 98.00 298.00 622.00 436.00
NORTE NORDESTE LESTE SUDESTE SUL SUDOESTE OESTE NOROESTE
Gráfico 40 - Redução de consumo anual por sala (KW/h) caso base 1 e caso base 2.
Fonte: O autor (2007).
A redução de consumo energético anual obtida com o sombreamento das janelas
apresentou valores diferenciados em cada orientação, chegando a representar
aproximadamente cerca de 6,5 vezes a diferença de uma orientação geográfica para outra
(entre oeste e sul).
4.6 VIABILIDADE ECONÔMICA
Sabe-se que cada orientação geográfica possui necessidades diferenciadas de
sombreamento. Além disso, a inclusão dos dispositivos de proteção solar nos projetos
arquitetônicos representa um custo adicional ao valor final da obra de construção e/ou
reforma.
130
Desta forma, analisou-se a viabilidade econômica da inclusão dos dispositivos de
proteção solar por meio da relação entre: a) custos de implantação, b) economia de consumo
energético proporcionado por sua utilização e c) tempo de retorno do capital investido na
instalação dos dispositivos de proteção solar. Com base na tarifa de fornecimento energético
da Companhia Energética de Alagoas (CEAL) aplicada aos edifícios de escritório e nos
valores de mercado cobrados pela execução e instalação dos protetores solares, chegou-se as
informações que seguem:
4.6.1 Economia monetária anual por orientação de fachada
De acordo com a tabela disponibilizada pela Companhia Energética de Alagoas (ver
ANEXO C) referente ao fornecimento de energia elétrica de baixa tensão aplicada às salas de
edifícios de escritórios para cidade de Maceió/AL chegou-se a um valor de R$ 0,47 (quarenta
e sete centavos de Real) por kWh.
Tabela 41 – Economia monetária anual (R$) caso base 1 e 2: redução anual na conta de energia
proporcionada pelo sombreamento das janelas por dispositivos de proteção solar
ORIENTAÇÃO NORTE NORDESTE
LESTE SUDESTE
SUL SUDOESTE
OESTE NOROESTE
CASO BASE 1 R$ 91.2
R$ 75.7
R$ 108.1
R$ 72.4
R$ 48.4
R$ 152.8
R$ 320.1
R$ 230.3
CASO BASE 2 R$ 78.0
R$ 63.9
R$ 96.8
R$ 67.7
R$ 46.1
R$ 140.1
R$ 292.3
R$ 204.9
Fonte: O autor (2007).
4.6.2 Custo dos dispositivos de proteção solar
Para a realização da estimativa de custos de implantação dos dispositivos de proteção
solar, nos casos estudados, foram consideradas duas tipologias:
a) protetor solar fixo
22
executado em placas e/ou lajes de concreto armado (FCK
15MPA) com 5cm de espessura;
22
O dimensionamento das placas e/ou lajes foi realizado de acordo com a necessidade de sombreamento de cada
fachada.
131
b) protetores solares móveis, em aluzinc, com 335mm de largura e acionamento
manual , sustentados por estrutura em perfis de alumínio. (TERMOBRISE 335, Marca
HunterDouglas). Ver ANEXO F.
Ilustração 41 – TERMOBRISE 335 HunterDouglas.
Fonte: Catálogo TERMOBRISE 150/335 HunterDouglas, setembo/2005.
Para realização do cálculo dos custos de implantação dos protetores solares acima
mencionados tomou-se como base para os protetores solares do tipo fixo em concreto armado
a Tabela de Preços Unitários # Custos # da Serveal (Serviço de Engenharia do Estado de
Alagoas) de setembro/2004 com preço unitário corrigido com base no INCC (Índice Nacional
de Custo da Construção – FGV) do mês de outubro de 2004 até o mês de setembro de 2007 -
de acordo com a tabela mais atualizada até a finalização deste trabalho. O valor da execução
de 1,00m² deste dispositivo de proteção solar corresponde a R$ 47,39 (quarenta e sete Reais e
trinta e nove centavos), ver ANEXO D e ANEXO E.
O custo de implantação dos protetores solares móveis (TERMOBRISE 335, Marca
HunterDouglas) baseou-se em orçamento emitido por uma empresa que representa e instala
tais equipamentos na cidade de Maceió/AL. O valor de instalação de 1,00m² deste dispositivo
de proteção solar corresponde a R$ 787,17 (setecentos e oitenta e sete reais e dezessete
centavos), ver ANEXO G.
132
Adotou-se o protetor solar fixo executado em concreto armado nas fachadas norte,
nordeste, leste, sudeste, sul; enquanto que nas fachadas sudoeste, oeste e noroeste, adotou-se
o protetor solar móvel, em aluzinc.
Apesar da grande diferença observada nos custos de instalação entre os dois tipos de
proteção analisados, com base nas necessidades de sombreamento estabelecidas para este
estudo, observou-se que nas fachadas sudoeste, oeste e noroeste, a dimensão dos protetores
solares fixos seria bastante elevada, inviabilizando, praticamente, a instalação destes
dispositivos. Por este motivo foram indicadas, nestas orientações, proteções solares móveis
em aluzinc que possibilitam sombreamento adequado para estas fachadas ao longo de todo o
ano.
Tabela 42 – Custo dos dispositivos de proteção solar (R$) caso base 1 e 2: valores referentes ao
custo total de execução e instalação dos dispositivos de proteção solar
ORIENTAÇÃO NORTE NORDESTE
LESTE SUDESTE
SUL SUDOESTE
OESTE NOROESTE
CASO BASE 1 E 2 R$ 145.7
R$ 158.3
R$ 319.7
R$ 242.6
R$ 67.1
R$ 1,180.8
R$ 1,180.8
R$ 1,180.8
Fonte: O autor (2007).
O custo total de execução e/ou instalação dos dispositivos de proteção solar
apresentou, para as diferentes orientações geográficas de fachadas estudadas, em alguns
casos, significativa disparidade de valores. Esta situação ocorre, principalmente, por conta da
diferença observada nos custos unitários de execução e/ou instalação das duas tipoligias
estudadas - protetores solares do tipo fixo em concreto armado e protetores solares móveis
(TERMOBRISE 335, Marca HunterDouglas).
4.6.3 Retorno do investimento nos dispositivos de proteção solar
Tabela 43 – Período estimado (em anos) de retorno do investimento (R$) caso base 1 e 2:
valores referentes aos dois casos bases e às oito orientações geográficas estudadas
ORIENTAÇÃO NORTE NORDESTE
LESTE SUDESTE
SUL SUDOESTE
OESTE NOROESTE
CASO BASE 1 1.60
2.09
2.96
3.35
1.39
7.73
3.69
5.13
CASO BASE 2 1.87
2.48
3.30
3.59
1.46
8.43
4.04
5.76
Fonte: O autor (2007).
133
O maior período de retorno do investimento com a instalação dos dispositivos de
proteção solar foi observado na orientação sudoeste do caso base 2 – 8,43 anos e o menor foi
observado na fachada sul do caso base 1 – apenas 1,39 ano.
A diferença de tempo de retorno das orientações sudoeste, oeste e noroeste em relação
às outras orientações se deve aos elevados custos de seus dispositivos de proteção solar.
Ainda assim, mesmo para estas orientações, o tempo de retorno do investimento é
relativamente pequeno se comparado ao tempo de vida útil de uma edificação.
4.6.4 Comparativo geral: situação 2
Como já salientado no inicio do item 4.4, todas as comparações até aqui apresentadas
foram realizadas para uma situação na qual cada sala seria ocupada hipoteticamente por
proprietários/locatários diferentes, daí a observação individualizada de cada módulo. Porém,
para o caso base 2, que possui corredor central, pode ser simulada ainda uma outra situação de
ocupação das salas: ocupação de dois módulos em orientações opostas pelo mesmo
proprietário/locatário. Nestes casos, a lâmina analisada possui duas fachadas expostas à
incidência solar direta. Ver Ilustração 42.
Nesta situação, analisada a seguir, foram somados os índices de consumo energético
dos módulos de orientações opostas. A ocupação na lâmina do pavimento é representada por
uma área de 32m² que corresponde ao somatório das áreas dos dois módulos de sala.
134
Ilustração 42 - Planta baixa do caso base 2: indicação dos módulos analisados em conjunto para a situação
de ocupação 2.
Fonte: O autor (2006).
Por se tratar da avaliação de salas com orientações geográficas opostas, formando
pares de salas, serão avaliadas com relação a esta variável - orientação geográfica, quatro
situações, a saber:
a) O módulo A encontra-se orientado para norte e módulo B orientado para sul;
b) o módulo A encontra-se orientado para nordeste e módulo B orientado para sudoeste;
c) o módulo A encontra-se orientado para leste e módulo B orientado para oeste;
d) o módulo A encontra-se orientado para sudeste e módulo B orientado para nordeste.
135
4.6.5 Situação 2: consumo energético
4.6.5.1 Consumo energético: janela exposta
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
JANELA EXPOSTA
5286 5878 6360 5925
NORTE - SUL NOR DESTE - SUDOESTE LESTE - OESTE SUDESTE - N OROESTE
Gráfico 41 - Consumo anual (KW/h) dos módulos na situação de utilização 2: janela exposta.
Fonte: O autor (2007).
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
JANELA EXPOSTA
165.19 183.69 198.75 185.16
NORTE - SUL NORDESTE - SUDOESTE LESTE - OESTE SUDESTE - NOROESTE
Gráfico 42 - Consumo anual (KW/h) por m² dos módulos na situação de utilização 2: janela exposta.
Fonte: O autor (2007).
136
4.6.5.2 Consumo energético: pele de vidro
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
PELE DE VIDRO
6052 6969 7822 7158
NOR TE - SU L NOR DESTE - SUDOESTE LESTE - OESTE SUDESTE - NOROESTE
Gráfico 43 - Consumo anual (KW/h) dos módulos na situação de utilização 2: pele de vidro.
Fonte: O autor (2007).
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
PELE DE VIDRO
189.13 217.78 244.44 223.69
NORTE - SUL NORDESTE - SUDOESTE LESTE - OESTE SUDESTE - NOROESTE
Gráfico 44 - Consumo anual (KW/h) por m² dos módulos na situação de utilização 2: pele de vidro.
Fonte: O autor (2007).
137
4.6.5.3 Consumo energético: janela sombreada
4700
4800
4900
5000
5100
5200
5300
5400
5500
5600
JAN ELA SOMBREADA
5022 5444 5532 5345
NOR TE - SU L NORDESTE - SUDOESTE LESTE - OESTE SUDESTE - NOR OESTE
Gráfico 45 - Consumo anual (KW/h) dos módulos na situação de utilização 2: janela sombreada.
Fonte: O autor (2007).
145.00
150.00
155.00
160.00
165.00
170.00
175.00
JANELA SOMBREADA
156.94 170.13 172.88 167.03
NORTE - SUL NORDESTE - SUDOESTE LESTE - OESTE SUDESTE - NOROESTE
Gráfico 46 - Consumo anual (KW/h) por m² dos módulos na situação de utilização 2: janela sombreada.
Fonte: O autor (2007).
4.6.6 Situação 2: redução de consumo energético por orientação de fachada
4.6.6.1 Reduções de consumo energético por orientação de fachada resultantes do
sombreamento das janelas por dispositivos de proteção solar
Os valores de redução no consumo energético relacionado com os sistemas artificiais
de condicionamento térmico proporcionada pela inclusão dos dispositivos de proteção solar
no caso base 2, na situação de utilização 2, pode ser visualizada no gráfico que segue:
138
0
200
400
600
800
1000
REDUÇÃO DE CONSUMO
264 434 828 580
NORTE - SUL
NORDESTE -
SUDOESTE
LESTE - OESTE
SUDESTE -
NOROESTE
Gráfico 47 - Redução de consumo anual (KW/h) dos módulos na situação de utilização 2: comparativo do
fechamento em janela exposta e janela sombreada.
Fonte: O autor (2007).
Percebe-se ainda a elevada diferença no potencial de redução de consumo energético
dentre as quatro situações de orientação geográfica de fachada. A redução de consumo
estimada para a orientação leste-oeste é três vezes maior que a registrada para a orientação
norte-sul.
4.6.7 Situação 2: economia monetária por orientação de fachada
A seguir são apresentados os valores de economia monetária anual proporcionada pelo
sombreamento das janelas:
Tabela 44 – Situação de ocupação 2: economia monetária anual na conta de energia (R$)
proporcionada pelo sombreamento das janelas por dispositivos de proteção solar
ORIENTAÇÃO NORTE - SUL NORDESTE - SUDOESTE LESTE – OESTE SUDESTE - NOROESTE
REDUÇÃO R$ 124.08 R$ 203.98 R$ 389.16 R$ 272.60
Fonte: O autor (2007).
4.6.8 Situação 2: custos dos dispositivos de proteção solar
A seguir são apresentados os custos de instalação dos dispositivos de proteção solar
para a situação de ocupação 2:
Tabela 45 – Situação de ocupação 2: valores referentes ao custo total de execução e/ou instalação dos
dispositivos de proteção solar
ORIENTAÇÃO NORTE - SUL NORDESTE - SUDOESTE LESTE - OESTE SUDESTE - NOROESTE
CUSTOS R$ 212.79 R$ 1,339.07 R$ 1,500.47 R$ 1,423.40
Fonte: O autor (2007).
139
A diferença observada nos custos apresentados na Tabela 45, entre a orientação norte-
sul e a três ultimas orientações ocorre porque a orientação norte-sul é o único caso em que não
foi indicada a proteção solar móvel, tanto na fachada norte quanto na fachada sul.
4.6.9 Situação 2: retorno do investimento com dispositivos de proteção solar
Tabela 46 – Situação de ocupação 2: período estimado (em anos) de retorno do investimento (R$)
ORIENTAÇÃO NORTE - SUL NORDESTE - SUDOESTE LESTE - OESTE SUDESTE - NOROESTE
TEMPO Ianos) 1.71 6.56 3.86 5.22
Fonte: O autor (2007).
Pela diferença observada entre o tempo de retorno da orientação norte-sul e as outras
orientações percebe-se mais uma vez que a tipologia dos dispositivos de proteção solar elevou
o tempo de retorno do investimento na instalação. Porém o maior período encontrado 6,56 (na
orientação nordeste-sudoeste) é relativamente pequeno se comparado a toda vida útil da
edificação.
4.7 RESULTADOS E ANÁLISES: CONCLUSÃO
Em todos os casos analisados o sombreamento das janelas, com utilização dos
dispositivos de proteção solar, proporcionou redução nos índices de consumo energético com
os sistemas de ar condicionado.
Constatou-se que, nos casos estudados, o período de retorno do investimento com a
instalação dos dispositivos de proteção solar é pequeno se comparado ao tempo de vida útil de
uma edificação.
O custo de instalação dos dispositivos de proteção solar exerceu, nos casos estudados,
influência significativa no tempo de retorno do investimento com a instalação destes
dispositivos, principalmente nas orientações de fachada: sudoeste, oeste e noroeste.
140
O fechamento em pele de vidro mostrou-se, dos três tipos de fechamento avaliados
nesse trabalho, como a barreira mais sensível entre o meio externo e interno da edificação.
Observou-se nesse caso as maiores variações de consumo energético por metro quadrado (m²)
ocupado.
Por outro lado, o fechamento de fachada com janela sombreada apresentou as menores
variações de consumo energético em diferentes orientações de fachada por metro quadrado
(m²) ocupado.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Este trabalho limitou-se a avaliar o impacto da utilização dos dispositivos de proteção
solar para eficiência energética em edifícios de escritórios com seus respectivos sistemas
artificiais de condicionamento térmico.
A utilização das simulações computacionais mostrou-se bastante satisfatória e
possibilitou a realização das avaliações pretendidas. O software Energyplus além de fornecer
dados bastante confiáveis é capaz de simular um ano inteiro de funcionamento da edificação
em um período de tempo reduzido – cada ano de um modelo computacional resultou em
média 8 segundos.
A construção e configuração dos modelos computacionais representaram segundo este
autor a fase mais complexa do processo de simulação, uma vez que a interface do software
Energyplus com o usuário não é muito amigável, desta forma, demanda certa experiência por
parte de quem o utiliza.
Observou-se neste estudo que altos valores relativos de redução de consumo
energético, em alguns casos, relacionavam-se com baixas reduções absolutas de consumo de
energia nas edificações. O primeiro índice citado indica o potencial de redução obtido em
determinado período, enquanto que o segundo apresenta o valor real de redução de consumo
energético das edificações.
Por conta disso, o autor acredita que para a realização de avaliações relacionadas ao
impacto ocasionado por alterações construtivas e/ou de orientação geográfica no consumo
energético das edificações deve-se correlacionar estes dois indicadores citados acima.
De acordo com os resultados apresentados verificou-se que a inclusão dos dispositivos
de proteção solar proporcionou redução de consumo energético nas edificações. A
142
quantificação dos índices de consumo energético obtidos com o processo de simulação
computacional proporcionou uma melhor visualização e entendimento do comportamento do
consumo de energia elétrica das edificações estudadas.
Constatou-se também que a utilização de simulações computacionais poderá contribuir
com importantes informações de auxílio tanto para realização de novas pesquisas na área de
conforto ambiental e eficiência energética como também para o projeto de edificações
energeticamente mais eficientes. Poderá também, orientar diretrizes de políticas públicas no
sentido de revisar os códigos de edificações para atingir melhores níveis de eficiência
energética nas edificações.
Demonstrou-se através do comparativo entre o custo de implantação e o retorno
financeiro gerado pela utilização de tais sistemas de proteção que estes elementos de
composição arquitetônica poderão ser utilizados como ferramentas de auxílio ao projetista
para o alcance de projetos de construção e/ou reforma de edificações energeticamente mais
eficientes.
143
REFERÊNCIAS
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e edifício. São Paulo: Aquariana, 2001. 128p.
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2004.
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(Mestrado em Dinâmica do Espaço Habitado) –Universidade Federal de Alagoas, Maceió,
2006.
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1999, Fortaleza. Anais do II Encontro Latino-Americano de Conforto no Ambiente
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e manutenção das edificações residenciais no Brasil. In: ENCAC – ELACAC, 2005, Maceió.
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Ambiente Construído. Maceió: ANTAC, 2005. p. 2037-2045. 1CD-ROM.
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WESTPHAL, Fernando Simon. Curso: Introdução ao Energyplus. Florianópolis, 2006.
146
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
ALUCCI, Márcia Peinado; BUORO, Anarrita Bueno.Aplicação do software fachada 2.0 para
avaliação do desempenho térmico de fachadas com e sem brise. In: ENCAC – ELACAC,
2005, Maceió. Anais do VIII Encontro Nacional e IV Encontro Latino-Americano Sobre
Conforto no Ambiente Construído. Maceió: ANTAC, 2005. p. 9-16. 1CD-ROM.
BRANDÃO, Rafael Silva; ALUCCI, Márcia Peinado. Procedimento para a avaliação do
impacto de novas edificações no consumo energético do entorno. In: ENCAC – ELACAC,
2005, Maceió. Anais do VIII Encontro Nacional e IV Encontro Latino-Americano Sobre
Conforto no Ambiente Construído. Maceió: ANTAC, 2005. p. 230-239. 1CD-ROM.
FREITAS, Ruskin. O que é conforto. In: ENCAC – ELACAC, 2005, Maceió. Anais do VIII
Encontro Nacional e IV Encontro Latino-Americano Sobre Conforto no Ambiente
Construído. Maceió: ANTAC, 2005. p. 726-735. 1CD-ROM.
GUTIERREZ, Grace Cristina; LABAKI, Lucila Chebel. Considerações sobre o brise-soleil na
arquitetura moderna brasileira. In: ENCAC – ELACAC, 2005, Maceió. Anais do VIII
Encontro Nacional e IV Encontro Latino-Americano Sobre Conforto no Ambiente
Construído. Maceió: ANTAC, 2005. p. 874-881. 1CD-ROM.
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edifícios de escrtitórios através da reabilitação tecnológica. In: NUTAU, 1998. 1CD-ROM.
MAIA, José Luiz Pitanga (coord.). Manual de prédios eficientes em energia elétrica. Rio
de Janeiro: IBAM/ELETROBRÁS/PROCEL, 2002. 228 p.
ROMERO, Marta Adriana Bustos. Princípios bioclimáticos para o desenho urbano. 2. ed.
São Paulo: ProEditores, 2000. 128p.
WESTPHAL, Fernando Simon; LAMBERTS, Roberto. Simulação energética de edificações
no programa Energyplus utilizando dados das normais climatológicas. In: ENCAC –
ELACAC, 2005, Maceió. Anais do VIII Encontro Nacional e IV Encontro Latino-
Americano Sobre Conforto no Ambiente Construído. Maceió: ANTAC, 2005. p. 2183-
2192. 1CD-ROM.
ANEXOS
148
ANEXO A – Tabelas informativas com exemplos de edifícios de escritório da cidade de
Maceió.
JANELA EXPOSTA
Tabela 47: Ed. Delmiro Gouveia
Nome:
Delmiro Gouveia (1978)
Localização:
Praça dos Palmares, 36 – Centro
Características Gerais:
Nº total de pavimentos Nº total de pavimentos-tipo Salas por pavimento Proteção solar externa
13 10 09 Ausente
Aberturas (Janelas):
Área de janela (m
2
) Área de vidro (m
2
) Área de ventilação (m
2
) Tipo de vidro
6.00 4.56 1.82 Comum 6mm
Fotos:
Fonte: 1º relatório CT-ENERG (2005), adaptado pelo autor.
149
JANELA SOMBREADA
Tabela 48: Breda Center
Nome:
Breda Center
Localização:
Rua Dr.L. P. Miranda, 42 – Centro
Características Gerais:
Nº total de pavimentos Nº total de pavimentos-tipo Salas por pavimento Proteção solar externa
12 10 34 Presente
Aberturas (Janelas):
Área de janela (m
2
) Área de vidro (m
2
) Área de ventilação (m
2
) Tipo de vidro
6.24 3.07 1.54 Comum 6mm
Fotos:
Fonte: 1º relatório CT-ENERG (2005), adaptado pelo autor.
150
PELE DE VIDRO
Tabela 49: Avenue Center
Nome:
Avenue Center (2000)
Localização:
Avenida da Paz, nº 1388, Jaraguá
Características Gerais:
Nº total de pavimentos Nº total de pavimentos-tipo Salas por pavimento Proteção solar externa
07 06 12 Ausente
Aberturas (Janelas):
Área de janela (m
2
) Área de vidro (m
2
) Área de ventilação (m
2
) Tipo de vidro
2.00 2.00 1.00 Refletivo azul 6mm
Fotos:
Fonte: 1º relatório CT-ENERG (2005), adaptado pelo autor.
151
ANEXO B –.
Planilhas Resumo - 1º relatório CT-ENERG em Maceió/AL
Fonte: 1º relatório CT-ENERG, 2005.
Características Gerais
nome
no pav.
tipo
no salas
no salas
vagas
ano
ocupação
área (m2)
pav. tipo
área (m2)
salas
Ed1 Walmap 1965
Ed2 Delmiro Gouveia 1978
Ed3
Emp. Br. de
Penedo
1987
Ed4 Lobão Barreto Ñ consta
Ed5
Comer. Trade
Center
2001
Ed6 Busness Tower 07 63 10 2003 x 35,00
Ed7 Breda Center Ñ consta
Ed8
Emp. Ruy
Palmeira
06
48
07
1982
443,50 38,00
Ed9 Work Center 08 100 40 1993 x 30,00
Ed10 Avenue Center 07 76 36 2000 541,20 30,00
Ed11 Ocean Tower 08 60 29 2001 x 45,00
Sistema Construtivo
paredes externas estrutura
paredes
internas
Sist.
condicion.
material
espes.
revest.
cor absort.
pilar
laje
espes.
material
tipo
%
salas
Ed1
Ed2
Ed3
Ed4
Ed5
Ed6 TF 15 RRc Cinza 0.3 C C 15 TF Jan
95,1%
Ed7
Ed8 TF 15 RT Preto/cinza 0.6 C C 15 TF Jan
80%
Ed9 TF 15 RRC Marrom/cinza
0.5 C C 15 TF Jan
91,4%
Ed10
TF 15 RRC Azul/cinza 0.3 C C 15 TF Jan
100%
Ed11
TF 15 RRC Azul/cinza 0.7 C C 25 TF Jan
100%
ONDE:
C = CONCRETO RT = REBOCO + CAMADA DE TINTA
TF = TIJOLO CERÂMICO FURADO (BAIANO) RRC = REBOCO + REVESTIMENTO CERÂMICO
TM = TIJOLO CERÂMICO MACIÇO SCA = SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR
(J = JANELA)
TM + D = TIJOLO MACIÇO + DIVISÓRIA DE
PAINEL MELAMÍNICO
152
Características de Implantação do Edifício
nome altura largura comprim. m2 piso
m2 fach1
m2 fach2
Ed1
Walmap
Ed2
Delmiro Gouveia
Ed3
Emp. Br. de Penedo
Ed4
Lobão Barreto
Ed5
Comer. Trade Center
Ed6
Busness Tower
29,00 12,65 34,98 x 366,85 1.014,42
Ed7
Breda Center
Ed8
Emp. Ruy Palmeira
27,00 3.113,63
Ed9
Work Center
27,00 12,50 46,70 x 337,50 1.260,90
Ed10
Avenue Center
21,10 14,75 37,00 5.988,07 296,45 434,70
Ed11
Ocean Tower
27,00 9,10 43,40 x 245,70 1.171,80
TABELAS DE DADOS SOBRE AS FACHADAS DOS PAVIMENTOS TIPO
A = área fachada L = área envidraçada E = área de esquadria V = área de ventilação
Fachadas do Pavimento Tipo Edifício 1 – Walmap
m2 total
fachada
m2 janelas esquadria
espes.
vidro
proteção solar Relações
azim. A % L E V mater absort mm vert. horiz L/A V/A
Fachadas do Pavimento Tipo Edifício 2 – Delmiro Gouveia
m2 total
fachada
m2 janelas esquadria
espes.
vidro
proteção solar Relações
azim. A % L E V mater absort mm vert. horiz L/A V/A
Fachadas do Pavimento Tipo Edifício 3 – Barão de Penedo
m2 total
fachada
m2 janelas esquadria
espes.
vidro
proteção solar Relações
azim. A % L E V mater absort mm vert. horiz L/A V/A
Fachadas do Pavimento Tipo Edifício 4 – Lobão Barreto
m2 total
fachada
m2 janelas esquadria
espes.
vidro
proteção solar Relações
azim. A % L E V mater absort mm vert. horiz L/A V/A
153
Fachadas do Pavimento Tipo Edifício 5 – Comercial Trade Center
m2 total
fachada
m2 janelas esquadria
espes.
vidro
proteção solar Relações
azim. A % L E V mater absort mm vert. horiz L/A V/A
Fachadas do Pavimento Tipo Edifício 6 – Business Tower
m2 total fachada m2 janelas esquadria
espes.
vidro
proteção solar Relações
azim. A % L E V mater absort mm vert. horiz L/A V/A
310,5 366,5 13,28 99,68 16,8 24,92 Alum. 0,2 0,06 Não Não 0,27 0,068
220,5 1.014,42
36,72 195,3 32,9 98,7 Alum. 0,2 0,06 Não Não 0,19 0,097
130,5 1.014,42
36,72 195,3 32,9 98,7 Alum. 0,2 0,06 Não Não 0,19 0,094
40,5 366,85 13,28 99,68 16,8 24,92 Alum. 0,2 0,06 Não Não 0,27 0,068
Fachadas do Pavimento Tipo Edifício 7 – Breda Center
m2 total
fachada
m2 janelas esquadria
espes.
vidro
proteção solar Relações
azim. A % L E V mater absort mm vert. horiz L/A V/A
Fachadas do Pavimento Tipo Edifício 8 – Empresarial Ruy Palmeira
m2 total
fachada
m2 janelas esquadria
espes.
vidro
proteção solar Relações
azim. A % L E V mater absort mm vert. horiz L/A V/A
Fachadas do Pavimento Tipo Edifício 9 – Work Center
m2 total
fachada
m2 janelas esquadria
espes.
vidro
proteção solar Relações
azim. A % L E V mater absort mm vert. horiz L/A V/A
134,7 337,5 10,55 123,2 16,8 61,6 Alum. 0,9 0,06 Sim Sim 0,36 0,18
224,7 1.260,9
39,44 334,4 45,6 167,2 Alum. 0,9 0,06 Sim Sim 0,26 0,13
44,7 1.260,9
39,44 334,4 45,6 167,2 Alum. 0,9 0,06 Sim Sim 0,26 0,13
314,7 337,5 10,55 123,2 16,8 61,6 Alum. 0,9 0,06 Sim Sim 0,36 0,18
154
Fachadas do Pavimento Tipo Edifício 10 – Avenue Center
m2 total
fachada
m2 janelas esquadria
espes.
vidro
proteção solar Relações
azim. A % L E V mater absort mm vert. horiz L/A V/A
313,4 296,45
13,11 233,45
X 58,36 Alum. 0,2 0,06 Não Sim 0,78 0,19
223,4 743,7 32,89 30,07 3,53 15,05 Alum. 0,2 0,06 Não Sim 0,04 0,02
43,4 743,7 32,89 30,07 3,53 15,05 Alum. 0,2 0,06 Não Sim 0,04 0,02
133,4 477,37
21,11 15,03 1,76 7,51 Alum. 0,2 0,06 Não Sim 0,03 0,01
Fachadas do Pavimento Tipo Edifício 11 – Ocean Tower
m2 total
fachada
m2 janelas esquadria
espes.
vidro
proteção solar Relações
azim. A % L E V mater absort mm vert. horiz L/A V/A
133,2 245,7 8,67 163,8 X 40,9 Alum. X 0,06 Não Não 0,67 0,17
43,2 1.171,8
41,34 35,2 4,8 17,6 Alum. 0,9 0,06 Não Não 0,03 0,01
223,2 1.171,8
41,34 577,8 X 144,45
Alum. X 0,06 Não Não 0,49 0,12
313,2 245,7 8,67 36,00 X 18,0 Alum. X 0,06 Não Não 0,14 0,07
155
ANEXO C –
Companhia Energética de Alagoas (CEAL) – Tarifas de fornecimento
Fonte: http://www.ceal.com.br, acessado em 13/08/2007.
156
157
158
159
160
ANEXO D –
Preço unitário – custo da superestrutura de concreto armado (FCK 15MPA) – em amarelo.
Fonte: Tabela de preços unitários # custos # do Serviço de Engenharia do Estado de Alagoas (SERVEAL),
setembro de 2004.
161
ANEXO E –
Tabela INCC: utilizada para correção de preços unitários de materiais e serviços em construção
civil.
Fonte: http://www.assovesp.org.br/sistema/bin/pg_dinamica.php?id_pag=45, acessado em 09/11/2007.
162
ANEXO F –
Informações técnicas do TERMOBRISE 150/335.
Fonte: Catálogo do Fabricante HunterDouglas, set. 2005.
163
ANEXO G –
Orçamento de instalação do TERMOBRISE 150/335.
Fonte: Loja ART MÓDULO, Maceió/Al - 2007.
164
ANEXO H –
Gráfico solar para a cidade de Maceió/AL.
Fonte: Bittencourt (2000).
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
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Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas
Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo