Medidas correctivas para vãos envidraçados em

Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores de
Coimbra
Bolsa de Integração à Investigação
Bolseiro: Tiago Pereira da Silva Monteiro
Professor Coordenador: Prof. Doutor João António Esteves Ramos
Analisar as diferentes propriedades dos vãos envidraçados e as medidas
correctivas de protecção solar, pois podem condicionar substancialmente o
desempenho energético dos edifícios e as suas condições de conforto térmico;
Caracterizar os vãos envidraçados de um edifício escolar existente localizado
em Leiria, como caso de estudo;
Avaliar o seu desempenho energético a partir da caracterização inicial do
edifício, e numa segunda situação, com a introdução de novas medidas
correctivas de protecção solar, em duas estações do Ano, nomeadamente Inverno
e Verão;
Concluir sobre a relevância da aplicação de medidas correctivas nos vãos
envidraçados, com vista à melhoria da sua eficácia energética.
Área e Orientação:
Tipo de Vidro:
Tipo de Janela e Caixilharia:
Fonte: Giacomini, 2005
Fonte: Gugliermetti, 2007
Ângulo Solar Incidente:
Interior e Exterior:
Palas de Sombreamento:
Fonte:
Mendonça, 2002
Localização:
Concelho: Leiria
Ano de Construção: 2003
Cota de implantação (z): 57,70 m
Distância ao mar: 17,8 Km
Zona Climática: I2, V1
Tipologia Edifício:
Tipo de actividade: Ensino Superior
Área útil de pavimento (Ap): 8851 m²
Fachada Sudeste
Fachada
Noroeste
Vista Aérea do Edifício:
Fachada
Sudoeste
Fachada
Nordeste
Envidraçado do Tipo 1:
Caixilharia metálica, com corte térmico;
Janela giratória / fixa;
Vidro duplo incolor com espessura de 5mm vidro
interior, 10mm entre os vidros e 4mm vidro exterior;
Envidraçado Tipo 1, Vista
Interior
Com protecção interior.
Envidraçado do Tipo 2:
Idém tipo 1, mas com protecção interior e
exterior.
Envidraçado Tipo 2
Envidraçado do Tipo 3:
Idém tipo 1, mas sem protecção interior e
exterior.
Envidraçado Tipo 3
Envidraçado do Tipo 4:
Caixilharia metálica, com corte térmico;
Janela fixa inclinada, com um ângulo de 47° com
a horizontal;
Vidro duplo incolor com espessura de 4mm vidro
interior, 10mm entre os vidros e 5mm vidro
exterior;
Com protecção exterior.
Envidraçado Tipo 4, Vista Exterior
Envidraçado do Tipo 5:
Caixilharia metálica, com corte térmico;
Janela fixa inclinada;
Vidro duplo incolor com espessura de 4mm vidro
interior, 10mm entre os vidros e 5mm vidro
exterior;
Sem protecção interior e exterior.
Envidraçado Tipo 5, Vista Exterior
Envidraçado do Tipo 6:
Caixilharia metálica, com corte térmico;
Porta giratória;
Vidro duplo incolor com espessura de 5mm vidro
interior, 10mm entre os vidros e 4mm vidro
exterior;
Envidraçado Tipo 6, Vista Interior
Com protecção interior.
Envidraçado do Tipo 7:
Caixilharia metálica, com corte térmico;
Janela giratória;
Vidro duplo incolor com espessura de 5mm vidro
interior, 10mm entre os vidros e 4mm vidro
exterior;
Sem protecção interior e exterior.
Envidraçado Tipo 7, Vista Exterior
Protecção Solar Exterior:
Estores venezianos de lâminas metálicas, motorizados
Elevada permeabilidade ao ar;
Não opacos, de cor cinzenta.
Protecção Solar Interior:
Cortinas interiores opacas
Elevada permeabilidade ao ar;
De cor branca.
Estores venezianos de lâminas metálicas
Elevada permeabilidade ao ar;
Não opacos, de cor branca.
Introdução de Protecções Solares:
Colocação de palas fixas de sombreamento horizontal nos vãos envidraçados 2, 4, e 6;
Colocação de estores venezianos de lâminas metálicas cinzentas, motorizados, pelo exterior
nos vãos envidraçados 1, 3, 5, 7, 16, 17, 18, 19.
Tipo
Orientação
Totais Área
Folha de
U (W/m2.°C)
Protecção Solar
Cálculo ITeCons
EV T1
SE
207,63
Env. 1
3,14
Int. Cortina Ext. Estore
SE
114,52
Env. 2
3,14
Int. Estore Ext. Pala Fixa
SW
37,96
Env. 3
3,14
Int. Cortina Ext. Estore
SW
76,17
Env. 4
3,14
Int. Estore Ext. Pala Fixa
NE
198,94
Env. 5
3,14
Int. Cortina Ext. Estore
NE
191,8
Env. 6
3,14
Int. Estore Ext. Pala Fixa
NW
184,07
Env. 7
3,14
Int. Cortina Ext. Estore
SE
15,33
Env. 16
3,54
Exterior Estore
NW
4,43
Env. 17
3,54
Exterior Estore
N
154,35
Env. 18
3,54
Exterior Estore
S
154,36
Env. 19
3,54
Exterior Estore
EV T5
Utilizando o
ITeCons
Situação
Referência
Situação
Corrigida
Introdução de Palas de
Sombreamento horizontais e Estores
de Lâminas Metálicas Motorizados
no Exterior
Determinou-se para ambos os casos as
Perdas de Calor e Ganhos Solares pelos
Vãos Envidraçados, Inverno e Verão
Determinaram-se os Balanços
Energéticos dos Vãos Envidraçados
para ambos os casos
Decreto-Lei nº 80/2006
(RCCTE), para os valores Fg,
Fw, Fh, F0, Ff, gvidro e g100%
Estabeleceu-se uma base
comparativa para
verificar se as medidas
correctivas contribuíram
para um Edifício mais
Eficiente
Verificou-se que as
perdas de calor a partir dos
vãos envidraçados são
muito superiores no
Inverno em comparação
com a situação no Verão.
Como seria de esperar,
visto não se ter alterado a
caixilharia nem o vidro, a
situação de referência
apresenta valores idênticos
à situação corrigida.
Após aplicação de medidas
correctivas nos vãos envidraçados
do edifício, observa-se um
decaimento nos ganhos solares
comparativamente à situação de
referência, devido à aplicação das
palas fixas!
Um reduzido ganho solar no
Verão torna-se benéfico para o
edifício na medida em que
diminuem as necessidades de
arrefecimento do edifício.
Contudo, a introdução de palas
de sombreamento horizontais
fixas contribui para que existam
menores ganhos solares no
Inverno, o que se pode tornar
menos benéfico.
No Inverno a situação de
referência apresenta necessidades
de aquecimento menores em
comparação com a situação
corrigida;
No Verão a situação de
referência apresenta necessidades
de arrefecimento maiores em
comparação com a situação
corrigida.
Inverno:
ΔQ = Qout – Qin
Verão:
ΔQ = Qin – Qout
Os vãos envidraçados são elementos que facilitam a entrada de radiação solar
proporcionando iluminação natural e ganhos de energia sob a forma passiva, o que
realça a importância de medidas correctivas de protecção solar para salvaguardar o
conforto térmico dos ocupantes e reduzir as necessidades energéticas dos edifícios;
Para testar a eficiência destes sistemas de protecção, caracterizaram-se os vãos
envidraçados de um edifício escolar existente localizado em Leiria e calcularam-se os
seus desempenhos energéticos através da realização de balanços energéticos, quer no
Inverno, quer no Verão;
Verificou-se que durante o Inverno, na situação de referência, são requeridas
menores necessidades de aquecimento para o edifício em comparação com a
situação corrigida, enquanto que durante o Verão, na situação de referência, são
requeridas maiores necessidades de arrefecimento em comparação com a situação
corrigida;
Apesar
do aumento das necessidades de aquecimento na situação
corrigida, em relação à situação de referência, compensa instalar medidas de
protecção solar pois diminui consideravelmente as necessidades de
arrefecimento no Verão;
O dimensionamento do ângulo das palas
fixas requer estudo geométrico adequado,
tendo em conta as alturas solares no Inverno
e no Verão;
Em alternativa, sendo menos viável em termos técnico–económicos,
poderão ser assumidas palas com lâminas reguláveis, preferencialmente
motorizadas.