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Contribuição das Argamassas para a Eficiência
Energética dos Edifícios
SEMINÁRIO
Eficiência energética e arquitectura solar passiva: exemplos de aplicação
JOÃO SANTA RITA
Universidade do Minho, Guimarães
12 de Novembro de 2008
Organização:
APFAC, Associação Portuguesa dos Fabricantes de Argamassas de Construção
DEC, Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Minho
DAA, Departamento Autónomo de Arquitectura da Universidade do Minho
CASAS EM JANAS
SINTRA
FILIPA MOURÃO E JOÃO SANTA RITA
1998-2002
Prémio DGE 2003
Eficiência Energética nos Edifícios
Residencial
1º Prémio
Arq.João Santa Rita, Filipa Mourão
P3E
1. Introdução
As casas de Janas agrupam-se numa banda
de habitação multifamiliar para três
agregados familiares.
O terreiro que dá acesso às três casas
procurou construir um lugar gerador de
vida comunitária, à semelhança de uma
pequena unidade agrícola.
Autores do projecto
Arquitectura - Filipa Mourão e João Santa Rita
Fundações e Estrutura - Fernando Rodrigues
Águas e Esgotos – Ana Cristina Freitas
As casas orientam-se a Sul para a magnífica
paisagem rural tendo como horizonte a
Serra de Sintra. Esta particular orientação
serviu de pretexto para construir um edifício
solar passivo baseado no sistema de
ganhos directos.
Cada unidade de habitação é organizada a
partir do espaço nuclear da sala de estar de
cada família, da qual se acede aos outros
espaços da casa. O mezanino localizado na
sala vai conferir à forma do edifício o perfil
alternado das coberturas inclinadas.
Data de projecto e construção
1998 – 2002
Área do terreno
2.000 m2
Área bruta de construção
400 m2
Área útil de cada fogo
110 m2
Custo de Construção
700 € /m2
Localização das casas em Janas, na Várzea de
Sintra
2. Condicionantes do Projecto
Fonte: Orlando Ribeiro, Geografia e Civilização, 1961
3. Apresentação do Projecto
121.40
121.40
122.20
GARA GEM
121.00
TERREIRO
120.10
120.00
CASA 1
CASA 2
CA SA 3
120.00
119.00
119.00
118.20
NORTE
118.00
117.90
Implantação
0
5m
10m
15m
F
D
B
G
I
K
E
C
A
H
J
L
PLANTA PISO 0
PLANTA PISO 1
Planta piso térreo
Alçado sul
Planta primeiro piso
Alçado norte
4. Estratégias e técnicas passivas
utilizadas
INVERNO
•
Sistema passivo de ganho directo com envidraçados orientados a
Sul na relação de 20% da área do pavimento
•
Edifício com forte inércia térmica totalmente isolado pelo exterior
•
Portas e janelas de caixilharia de madeira e vidro duplo incolor com
portadas interiores de madeira
2
1
2
4
3.38
INVERNO (20º )
2.63
4
4
.00
3
VERÃO
•
Palas de sombreamento solar e toldos exteriores para controlar
insolação excessiva
•
Ventilação natural cruzada para arrefecimento dos espaços interiores
VERÃO (74º )
2
1
2
4
3.38
2.63
4
4
.00
3
Principais características construtivas:
•
Paredes exteriores de alvenaria simples
isoladas exteriormente com 6cm de
poliestireno expandido e revestimento
delegado no sistema “Dryvit”
•
Lajes maciças de betão armado isoladas
com 4 cm de poliestireno exturdido sob a
laje de pavimento e 10 cm de poliestireno
expandido sobre a cobertura
•
Caixa de ar ventilada sob piso térreo
•
Paredes interiores de alvenaria maciça de
modo a aumentar a inércia térmica do
edifício
5. Construção
6. Resultados
Verificação regulamentar do RCCTE
Zona climática - I1 – V1
Inverno
Verão
Gráfico comparativo das condições de Inverno / Ni-RCCTE e Nic-Casas
de Janas
60
45,3
50
(kwh/m2.ano)
(kwh/m2.ano)
60
52,1
51
50
40
30
20
10
Gráfico comparativo das condições de Verão / Nv-RCCTE e Nvc-Casas
de Janas
2,9
2,9
2,1
40
30
20
10
13,3
13,6
11,7
3,4
3,6
3,2
0
0
Fogo poente
Fogo central
Ni- RCTE
Fogo nascente
Nic- Casas de Janas
Fogo poente
Fogo central
Nv- RCTE
Fogo nascente
Nvc- Casas de Janas
7. Medições experimentais (Verão e
Inverno)
Dados fornecidos pelo INETI
Dr. Helder Gonçalves
Eng. Álvaro Ramalho
Experimentação
Verão: 2004/2005
Inverno: 2004/2005
Piso Inferior
Piso Superior
Inverno de 2004
Janas
Temperatura - Janeiro 2005
Janeiro de 2005
35
30
Temperatura [ºC]
25
TExt
TEscritório
TCozinha
TQuarto
TSala
20
15
10
5
interior
0
1
26 51 76 101 126 151 176 201 226 251 276 301 326 351 376 401 426 451 476 501 526 551 576 601 626 651 676 701 726
Horas
Temperatura [ºC]
exterior
Radiação
global
[kW/m2]
80,7
Local
Temperatura [ºC]
Média das
mínimas
7,7
Média
das
máximas
14,3
Média
10,5
Média Min
Média Max
Média
escritório
19,3
27,1
22,2
cozinha
17,0
18,0
17,4
quarto
18,9
20,3
19,4
sala
19,1
21,1
19,9
Verão 2004
Agosto de 2004
Temperatura [ºC]
Média
das
mínima
s
25,9
Média
das
máxima
s
29,9
Cozinha
24,0
25,2
24,7
Quarto
25,7
26,4
26,0
Sala
25,4
27,2
26,2
Local
Escritório
Média
Temperatura [ºC]
Radiação
global
[kW/m2]
27,4
193,5
Média das mínimas
Média das máximas
17,8
23,5
Média
20,4
Janas
Temperatura - Agosto de 2004
35
30
Temperatura [ºC]
25
TExt
TEscritório
TCozinha
TQuarto
TSala
20
15
10
Vmédia=1.05 m/s
5
0
1
26 51 76 101 126 151 176 201 226 251 276 301 326 351 376 401 426 451 476 501 526 551 576 601 626 651 676 701 726
Horas
Verão 2005
Janas
Temperatura - Agosto de 2005
Agosto 2005
40
35
Temperatura [ºC]
30
25
TExt
TEscB
TSalaB
20
TEscC
TSalaC
15
10
5
0
1
24 47 70 93 116 139 162 185 208 231 254 277 300 323 346 369 392 415 438 461 484 507 530 553 576 599 622 645 668 691 714 737
Horas
Temperatura [ºC]
Radiaçã
o global
[kW/m2]
195,7
Temperatura [ºC]
Média das
mínimas
17,4
Média das
máximas
24,9
Média
20,8
Local
Média das mínimas
Média das máximas
Média
Escritório 2
25,9
28,8
27,1
Sala 2
25,1
26,3
25,6
Escritório 1
25,6
27,6
26,5
Sala 1
24,2
25,7
24,9
8. Conclusões
•
Verificou-se em fase de projecto que o sistema solar passivo
preconizado para as Casas de Janas reduziria o consumo energético,
em cerca de 95 % para as condições de Inverno e em 75% para o Verão.
•
Verificou-se, já em fase de utilização plena das casas, a satisfação e
conforto termohigrométrico dos utentes das três casas.
•
Verificou-se que no Inverno nenhum dos utilizadores das casas utilizou
qualquer meio de aquecimento auxiliar. No Verão, a ventilação cruzada
e o sombreamento dos vãos mostraram adequar-se à especificidade
climática do local.
•
Confirmou-se que a exploração energética do edifício é muito
económica em virtude das caracteristicas solares passivas das casas.
CASA
EM À-DOS MELROS
VILA FRANCA DE XIRA
FILIPA MOURÃO E JOÃO SANTA RITA
2003-2008
1. Condicionantes do Projecto
Fonte: Orlando Ribeiro, Geografia e Civilização, 1961
Implantação - existente
Alçados e Cortes - existente
2. Apresentação do Projecto
Plantas, Alçados e Cortes
3. Obra
5. Conclusões
Verificação regulamentar do RCCTE
Zona climática - I1 – V1
Inverno
Verão
Gráfico com parativo das condições de Inverno / Ni-RCCTE e Nic de
cáculo
60
Gráfico comparativo das condições de Verão / Nv-RCCTE e NvcCálculo
50.08
20
(kw h/m2.ano)
(kw h/m2.ano)
50
40
30
20
10
4.61
0
16.51
15
10
4.72
5
0
Ni- RCTE
Nic- Cálculo
Nv- RCTE
Nvc- Cálculo
Verifica-se em fase de projecto que o sistema solar passivo
preconizado para a Casa em À-dos- Melros irá reduzir o consumo
energético, em cerca de 90 % para as condições de Inverno e em 71%
para o Verão.
MJ/kg
cascalho
fábrica de tijolos
madeira
gesso
cimento
tábua aglomerado
vidro
aço
poliuretano
PVC
cobre
neopreno
alumínio
Fonte: Albert Cuchí, arquitecto - Escola d’Arquitectura del Vallès
0.1
2.8
3
3.3
7.2
14
19
43
70
80
90
120
180