ABRALISOoutras soluções de arquitetura (como sombreamento, ventilação, utilização de cores...

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ISOLAMENTO TÉRMICO EM SISTEMAS PREDIAIS SUSTENTÁVEIS

Carlos G. Caruy

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ABRALISO


ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS FABRICANTES DE LÃS ISOLANTES

MINERAIS


ABRALISO


É uma organização que representa os fabricantes nacionais de lãs isolantes minerais,

lã de vidro e lã de rocha


ABRALISO


OBJETIVO

Divulgar os conhecimentos e tecnologias sobre o uso de isolantes térmicos e

acústicos nas diversas aplicações industriais e na construção civil


Após esta apresentação nós vamos concluir que:

A isolação térmica com lãs minerais é a técnica mais simples, segura e

tradicional para a obtenção de conforto térmico e eficiência energética nas edificações/instalações industriais, comerciais, serviços, públicas e residenciais

A isolação térmica demanda um investimento reduzido, com retorno

garantido a curtíssimo prazo

Existe um enorme potencial no Brasil para a obtenção, a curto prazo, de

uma significativa economia de energia e redução da demanda através da isolação térmica

A isolação térmica contribui para o tema sustentabilidade

TEMOS QUE SER AMBICIOSOS, UMA VEZ QUE O FUTURO NÃO NOS DEIXA

MAIS ESCOLHA


Esta apresentação é composta de duas partes:Parte 1

Como interpretar o item 3 – Envoltórias, da Regulamentação para Etiquetagem Voluntária do Nível de Eficiência Energética de Edifícios

Comerciais, de Serviços e Públicos

Parte 2Como o isolamento térmico das envoltórias das edificações pode

reduzir o consumo de energia elétrica e a carga instalada dos aparelhos de ar condicionado


Parte 1

Interpretação e discussão do item 3 –

Envoltórias.


A revisão 10 do texto da Regulamentação de Etiquetagem pode ser obtido em

www.labeee.ufsc.br


Exigências da Regulamentação para as

coberturas das edificações


Para obter nível A de eficiência em ambientes climatizados com ar condicionado

• As coberturas das edificações em todas as regiões bioclimáticas devem ter transmitância térmica máxima de 1W / m².K


Qual o significado prático da exigência de transmitância térmica (U) máxima de 1W/m².K ?

Exemplo Cobertura de telha de fibro-cimento

U = 4,60 W/m².K

NBR 15220:Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social

Obs. Texto disponível em www.labeee.ufsc.br

http://www.labeee.ufsc.br/


O isolamento das coberturas é OBRIGATÓRIO para reduzir a transmitância térmica para U < 1,0 W/m2K


Cálculo da espessura de isolante necessária

Resistência térmica (R) é o inverso da Transmitância térmica (U)U = 1 / R

Cobertura em fibrocimento

Exigência da Regulamentação

Isolamentodeve ter

U < 4,60 W / m².K U < 1 W / m².K -

R = 1 / 4,60 =R = 0,2174 m².K / W

R > 1 / 1 =R > 1 m².K / W

R > 1 - 0,2174 =R > 0,7826 m².K / W


Cálculo da espessura de isolante necessária

R = e / k

e = espessura do isolante em mR = Resistência térmica = 0,7826 m².K / Wk = 0,038 W / m.K (condutividade térmica das fibras minerais)

e = 0,7826 x 0,038e = 0,030 m = 30 mm

30 mm de fibras minerais (lã de vidro ou lã de rocha)


Para obter nível A de eficiência em ambientes NÃO climatizados com ar condicionado

• As coberturas das edificações em todas as regiões bioclimáticas devem ter transmitância térmica máxima de 2W / m².K.


No exemplo anterior (cobertura em fibrocimento) , a espessura teórica seria inferior a 20 mm.

No entanto, por razões de produção e padronização, a espessura será também de 25 mm de lã de vidro ou lã de rocha.

Espessura de isolante para obter nível A de eficiência em ambientes NÃO climatizados com ar condicionado


Exigências da Regulamentação para as paredes opacas das edificações


Para obter nível A em ambientes climatizados ou não:

• As paredes externas leves (ex.:concreto leve, steel frame, wood frame, etc) exigem isolamento, com espessura variável conforme a região (De 15 a 50 mm de fibras minerais).

• As paredes externas pesadas (ex.: parede de blocos de concreto) dispensam isolamento.


Parte 2

Como o isolamento térmico das envoltórias das edificações pode reduzir o consumo de energia elétrica e a carga instalada dos aparelhos de ar condicionado


A ABRALISO realizou diversas simulações com o uso do software Energy Plus para verificar a contribuição da isolação térmica de coberturas e fachadas em edificações com diferentes gerações internas de calor.


Resultados FinaisEdifícios de escritórios

Galpão Comercial

Techno uildBEngenharia & Consultoria Ltda.

AVALIAÇÃO DO IMPACTO DO ISOLAMENTO TÉRMICO DE FACHADAS E COBERTURAS NO

CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA


O trabalho completo deste estudo está disponível em nosso site:

www.abraliso.org.br


Modelo Básico – Edifício de Escritórios

• Área: 1500m2

• Pavimentos: 15 + 2 subsolos para garagem

• Pé direito: 3,5m• Up: 2,50W/(m2K)• Absortância das paredes: 70%• Uc: 2,75W/(m2K)• Absortância da cobertura: 70%• WWR: 40%

• ILD: 20W/m2

– 11W/m2 – Iluminação– 4W/m2 – Pessoas– 5W/m2 - Equipamentos

• Padrão de ocupação: 8 horas• Operação do AC: 10 horas

(escritórios de serviço)• Infiltração: 0,3ACH• SHGC: 0,49 (vidro refletivo)• Arquivo climático: Cidade de São

Paulo


Zn1

Zn2

Zn3

Zn4Zn5

NN

NN

Modelo Básico – Ed. Escritórios


Edifícios climatizados Quantificação da economia anual com carga interna de 20 W/m2

10% de economia de energia com ar condicionado

3 a 4 % de economia anual no edifício estudado representam:

50 MWh x R$ 300,00 / MWh = R$ 15.000,00 / ano

Investimento em isolamento = R$ 50.000,00 (5.0000 m2)

Retorno do investimento em 3,3 anos


Considerando que o consumo médio residencial no estado de São Paulo é de 190,4 KWh/mês, podemos dizer que a economia de energia obtida com o isolamento das fachadas do edifício estudado na simulação (50MWh/ano) é suficiente para suprir o consumo de 22 residências!!

Isolamento térmico = economia de energia


Redução da Carga Instalada

Com carga interna de 20 W/m²: redução de 53 TR

Representa economia aproximada de R$ 318.000,00 no investimento em equipamentos.


Economia:

Redução do capital investido: R$ 318.000,00 (deixa de gastar)Redução no consumo de energia: R$ 15.000,00 (ganha todo ano)

Investimento (R$ 50.000,00) (gasta uma vez)

Resultado R$ 283.000,00 (1º ano)

Resultado R$ 15.000,00 (demais anos)

Vantagem econômica


Modelo Básico – Galpão ComercialTipos de edificações que se enquadram nessa categoria:

- Shoppings

- Supermercados

- Lojas

- Centros de distribuição

- Indústrias

- Edifícios comerciais horizontais – 3 pavimentos

- Escolas

- Hospitais, clínicas e laboratórios


Modelo Básico – Galpão Comercial

NN

Zn1

Zn2

NN


Exemplo de Galpão climatizado com área de piso de 3.200 m² e 10 m de pé direito

Carga interna de 80 w/m²


Redução do consumo anual de energia elétrica Isolamento somente na cobertura

Espessura(mm)

Consumo(MWh/ano)

Economia(MWh/ano)

Economia(R$/ano)

Investimento em isolante

(R$)0 1966 - - -

25 1550 416 124.800,00 32.000,00

50 1516 450 135.000,00 64.000,00

75 1483 483 144.900,00 96.000,00

100 1475 491 147.300,00 128.000,00


Redução da carga instalada de aparelhos de ar condicionado - Isolamento somente na cobertura

Espessura(mm)

Carga instalada

(TR)

Economia(TR)

Economia(R$)

Investimento em isolante

(R$)0 500 - - -

25 265 235 1.410.000,00 32.000,00

50 245 255 1.530.000,00 64.000,00

75 226 274 1.644.000,00 96.000,00

100 222 278 1.668.000,00 128.000,00


Conclusões


Isolamento térmico das coberturas e de paredes opacas em edifícios verticais

• É obrigatório para obtenção da classificação A da envoltória.

• Proporciona de 3 a 4 % de redução de consumo de energia elétrica, MÍNIMO.

• Em nenhuma situação, o isolamento sobrecarrega os equipamentos de A.C.

• Proporciona grandes reduções na carga instalada dos aparelhos de ar condicionado


Isolamento térmico das coberturas de edificações horizontais Ex.: Supermercados, shoppings, indústrias, etc

• É obrigatório para obtenção da classificação A da envoltória.

• Proporciona enormes reduções de consumo de energia elétrica e na carga instalada dos aparelhos de ar condicionado


Maiores economias de energia

Com o uso de isolantes térmicos, combinados comoutras soluções de arquitetura (como sombreamento, ventilação, utilização de cores claras nas fachadas opacas, aberturas e características dos vidros) e deengenharia (uso de sistemas construtivos e de climatização eficientes), é possível maximizar os resultados de economia de energia e também de conforto.


Maiores economias de energia podem ser obtidas através de:

Cores claras nas fachadas Sombreamentos verticais e horizontais das fachadas Vidros com características adequadas Relação área envidraçada x fechamentos opacos Ventilação natural Sistema construtivo Orientação das fachadas


É inegável a contribuição dos isolantes térmicos para a redução no consumo de energia e da necessidade de carga térmica para climatização, mas esta contribuiçãopode variar de acordo com cada tipologia, característicaconstrutiva e uso da edificação.

É importante estudar os projetos para o correto uso da isolação térmica.

Maiores economias de energia


ArquiteturaNão existe incompatibilidade entre a necessidade de isolamento nas coberturas e fachadas com arquitetura. Palavra-chave = adequação

É fundamental o conhecimento dos materiais isolantes – propriedades, características, usos e aplicações

Os fabricantes de materiais também são fundamentais no projeto (método, integração, multidisciplinar)

Parcerias: universidade - indústria – projetistas – arquitetos - engenheiros


Arquitetura

Isolante

Parapeito 1,2 m

Vidro

Laje


ABRALISO


ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS FABRICANTES DE LÃS ISOLANTES

MINERAIS

www.abraliso.org.br


MUITO OBRIGADO!!!

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