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Questões Tipo – Cálculo dos coeficientes btr, traçado das
envolventes térmicas e verificação dos requisitos mínimos
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Questão 7
Considere as peças desenhadas anexas correspondentes ao projeto de um edifício a construir no concelho de Viseu, a uma altitude de 468 m – a fração em estudo é o 1.º andar direito. Todos os vãos envidraçados serão constituídos por: - Caixilharia em alumínio anodizado de cor cinza, com corte térmico, sem quadrícula, com vidro duplo, Uw = 2,50 [W/(m2.°C)] e g viꞱ = 0,40; - Proteção solar interior constituída por cortinas opacas de cor branca. Os coeficientes de transmissão térmica superficial dos elementos opacos serão os seguintes: Elementos verticais: - U das paredes (exteriores) = 0,47 [W/(m2.°C)]; - U dos pilares (exteriores) e talões de viga (exteriores) = 0,94 [W/(m2.°C)]. Elementos horizontais: - U dos pavimentos (em contacto com ENU´s) = 0,37 [W/(m2.°C)]; - U das coberturas (em contacto com ENU´s) = 0,47 [W/(m2.°C)]. A produção de águas quentes sanitárias será assegurada por um sistema solar térmico que cumprirá o ponto 5.2 Requisitos de qualidade e manutenção da Portaria nº. 349-B/2013 de 29 de novembro. Dados do sistema baseado em coletores solares padrão: - 5 coletores solares padrão orientados a sul e com uma inclinação de 35°; - 1 depósito solar com caraterísticas adequadas conforme indicado no software a que se refere o Despacho DGEG n.º 3156/2016 de 1 de março, SCE.ER; - Tubagem do circuito primário solar em cobre de 22 mm, isolada com 20 mm de isolamento; - Eren,p = 1882 kWh/ano determinado através do software a que se refere o Despacho DGEG n.º 3156/2016 de 1 de março, SCE.ER.
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Dados do sistema a instalar - baseado em coletores solares certificados de acordo com as Normas EN 12976 ou 12975: - 3 coletores solares planos orientados a sul e com uma inclinação de 20°; - 1 depósito solar de 500 litros com diâmetro interior de 710 mm, altura de 1910 mm e isolamento térmico de 50 mm; - Tubagem do circuito primário solar em cobre de 22 mm, isolada com 20 mm de isolamento (com coeficiente de condutibilidade térmica de 0,037 W/(m°C)); - Eren,p = 2188 kWh/ano determinado através do software a que se refere o Despacho DGEG n.º 3156/2016 de 1 de março, SCE.ER. O sistema solar térmico poderá, em determinadas situações, entrar em estagnação por não conseguir dissipar a energia para o depósito pelo que a temperatura no circuito primário poderá atingir 150 ᵒC. O apoio à produção de AQS será realizado através de um termoacumulador elétrico com 80 litros de capacidade, GAMA PRIMEAQUA:
Não existem quaisquer sistemas de aquecimento nas frações do edifício, com exceção do apartamento do 1.º andar direito (fração em estudo) em que TODOS OS COMPARTIMENTOS possuirão piso radiante ligado a uma caldeira GAMA PLATINUM COMPACT ECO, MODELO 24/24 F ECO:
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Não existirão quaisquer sistemas de arrefecimento nas frações do edifício. A tubagem de distribuição interna de AQS (possuirá recirculação) será executada em PPR de 32 mm e isolada termicamente com 13 mm de material com coeficiente de condutibilidade térmica de 0,037 W/(m°C)). A temperatura da água que circulará na tubagem de distribuição interna de AQS não será superior a 65 °C. A inércia será média. Os espaços não úteis possuirão aberturas permanentemente abertas ao exterior. A ventilação será natural e o valor constante na folha de cálculo do LNEC para “Rph estimada em condições nominais (h-1)” é de 0,59 pelo que o valor a considerar para Rph na estação de arrefecimento será de 0,60.
7.1. Identifique corretamente TODOS os espaços não úteis (ENU´s) que estão em contacto com as áreas úteis da habitação do 1.º andar direito e calcule para cada um o respetivo coeficiente de redução de perdas btr. (2,0v)
Resolução: Identificação dos Espaços Não Úteis: - Elevador; - Escadas;
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- Escadas Rés-do-chão; - Comércio; - Lavandaria 2º Andar Direito; - Lavandaria 1º Andar Esquerdo; - Circulação Comum do 1º andar; - Ductos.
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Elevador
Ai Au
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Escadas
Ai Au
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Escadas Rés-do-chão
Ai Au
Comércio
Ai Au
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Lavandaria 2ºAndar
Ai
Lavandaria 1ºAndar
Ai
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– Cálculo dos coeficientes b
térmicas e verificação dos requisitos mínimos
ndar Direito
Au
ndar Esquerdo
Au
Habitação
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Circulação 1ºAndar
Ductos
Cálculo dos respetivos coeficientes de redução de perdas btr:
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Volume
(m3) Ai
(m2) Au
(m2) Ai/Au F/f btr
Elevador 130,56 76,80 5,12 15,00 F 0,8
Escadas 233,76 100,21 98,99 1,01 F 1
Escadas Rés-do-chão 77,00 14,00 19,03 0,74 F 1
Comércio 457,27 83,14 170,18 0,49 F 1
Lavandaria 2º Andar Direito 39,08 14,75 9,78 1,51 F 0,8
Lavandaria 1º Andar Esquerdo 39,08 13,81 14,96 0,92 F 0,9
Circulação Comum do 1º andar 13,99 10,07 0,00 infinito F 0,5
Ductos 5,74 6,75 29,70 0,23 F 1
* Os espaços não úteis possuirão aberturas permanentemente abertas ao exterior.
A marquise do 1º Andar é climatizada, mas as restantes não.
7.2. Assinale nas peças desenhadas (plantas e cortes) a envolvente térmica da habitação, de acordo com a seguinte legenda:
(5,5v)
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Resolução:
Envolvente Térmica
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7.3 Em relação à habitação em estudo no Grupo 1 (1.º andar direito) e sabendo que o conceito de requisito mínimo prevê a imposição de uma condição a determinada caraterística de um elemento através de um valor mínimo a respeitar ou de um limite máximo a não ultrapassar, verifique TODOS os requisitos mínimos incluídos no Quadro seguinte, sendo que no caso do gT x Fo x Ff dos VÃOS ENVIDRAÇADOS APENAS tenha em conta os existentes nos QUARTOS com 12,75 m2, 12,90 m2 e 12,80 m2.
Valor da solução
Valor do requisito mínimo
Cumpre / Não cumpre
1 - Qualidade térmica da envolvente (U)
2 - Fatores solares (gT x Fo x Ff)
3 - Ventilação
4 - Isolamento de tubagens, condutas, depósitos e equipamentos
5 - Eficiência de equipamentos
6 - Perdas estáticas em termoacumuladores elétricos
7 - Energias renováveis
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Nota: Caso exista algum elemento não sujeito a requisito mínimo deverá ser devidamente justificada a razão pela qual o mesmo não se encontra sujeito. Resolução:
Viseu Nut III Dão - Lafões Z = 468 m
ZREF = 497 m
X = XREF + a x ( Z - ZREF )
Zona climática de inverno
GD = 1702 + 1900 x ( 0,468 - 0,497 )
GD = 1646,9 °C dia
Critério GD ≤ 1300
1300 < GD ≤1800
GD > 1800 Zona I1
I2
I3
Zona climática de inverno = > I2
Zona climática de verão
Ɵ EXT,v = 21,2 + -3 x ( 0,468 - 0,497 )
Ɵ EXT,v = 21,287 °C
Critério Ɵ EXT,v ≤ 20ᵒC
20ᵒC < ƟEXT,v ≤ 22ᵒC
ƟEXT,v > 22ᵒC Zona V1
V2
V3
Zona climática de verão = > V2
VERIFICAÇÃO DOS REQUISITOS MÍNIMOS
1 - Qualidade térmica da envolvente (U)
I2
Requisitos mínimos dos elementos opacos Verticais em contacto com o exterior ou ENU com btr >
0,7
0,40
W/(m2.ᵒC)
Verticais em contacto com ENU´s com btr ≤ 0,7
2,00
W/(m2.ᵒC)
Horizontais em contacto com o exterior ou ENU´s com btr > 0,7
0,35
W/(m2.ᵒC)
Horizontais em contacto com ENU´s com btr ≤ 0,7
1,30
W/(m2.ᵒC)
Paredes exteriores
>
0,40
W/(m2.ᵒC)
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0,47 NÃO CUMPRE
Paredes em contacto com ENU´s com btr > 0,70 - ducto e lav. do apart. adjac. não indicado
0,40
W/(m2.ᵒC)
Paredes em contacto com ENU´s com btr ≤ 0,7 - cx. elev e cx. escadas não indicado
2,00
W/(m2.ᵒC)
PTPs exteriores
0,94
>
0,90
W/(m2.ᵒC) NÃO CUMPRE
Pavimentos exteriores
não indicado
0,35
W/(m2.ᵒC) Pavimentos (em contacto com ENU´s)
Pavimento em contacto com o ENU comércio/serviços (btr > 0,7)
0,37
>
0,35
W/(m2.ᵒC) NÃO CUMPRE
Coberturas (em contacto com ENU´s) Cobertura em contacto com o ENU lavandaria do apart. 1.º andar (btr > 0,7)
0,47
>
0,35
W/(m2.ᵒC) NÃO CUMPRE
Requisitos mínimos dos vãos envidraçados 2,50
>
2,40
W/(m2.ᵒC) NÃO CUMPRE
2 - Fatores solares (gT x Fo x Ff)
Vãos envidraçados dos Quartos com 12,75 m2, 12,90 m2 e 12,80 m2 no quadrante norte logo não sujeitos a requisitos mínimos
3 - Ventilação
0,59
>
0,40 RPH CUMPRE
4 - Isolamento de tubagens, condutas, depósitos e equipamentos
Isolamento da tubagem interna de AQS COM RECIRCULAÇÃO - 13 mm R = 0,013/0,037 = 0,35 (m².ᵒC)/W < 0,50 (m².ᵒC)/W - 0,02 m com lambda de 0,04 W/(m.ᵒC) Isolamento da tubagem do circuito primário solar - 20 mm
R = 0,020/0,037 = 1,08 (m2.ᵒC)/W < 0,75 (m2.ᵒC)/W - 0,03 m com lambda de 0,04 W/(m.ᵒC)
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5 - Eficiência de equipamentos Aquecimento Caldeira 24/24 F ECO
105,8
>
89%
CUMPRE
6 - Perdas estáticas em termoacumuladores elétricos Termoacumulador elétrico com 80 litros de capacidade e Qpr = 1,30 [kWh/24h] Qpr máximo = (21 + 10,33 x 800,4) x 24/1000 = 1,93 kWh/24h
1,30
<
1,93
kWh/24h CUMPRE
7 - Energias renováveis
Eren,p (solar) do sistema a instalar superior ao Eren,p (solar) de um sistema baseado em coletores padrão
2188
>
1882
kWh/ano CUMPRE
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