COMUNICAÇÃO TÉCNICA ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Nº 171001

Contribuições para o aprimoramento da ABNT NBR 15575 e durabilidade de materiais e componentes inovadores: desempenho térmico, acústico, iluminação natural e ensaio de choque térmico de fachadas

Cláudio V. Mitidieri Adriana C. de Brito João H. Fontenelle Maria Akutsu Fulvio Vittorino Marclo de M. Aquilino Peter Barry

Slides apresentado no Workshop de Integração da Rede de

Pesquisa INOVATEC FINEP, Polo USP, 1., 2012, São Paulo

A série “Comunicação Técnica” compreende trabalhos elaborados por técnicos do IPT, apresentados em eventos, publicados em revistas especializadas ou quando seu conteúdo apresentar relevância pública. ___________________________________________________________________________________________________

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Contribuições para o aprimoramento da ABNT NBR 155751 e durabilidade de materiais e componentes inovadores2 1 desempenho térmico, acústico, iluminação natural 2 ensaio de choque térmico de fachadas

Claudio V. Mitidieri; Adriana C. de Brito; João H. Fontenelle; Maria Akutsu; Fulvio Vittorino; Marcelo de M. Aquilino; Peter Barry Centro Tecnológico do Ambiente Construído

Introdução

• Contribuições para Norma 15575 – recursos IPT

– Participação da revisão da norma em 2011, reuniões, redação, ensaios - destaque para acústica

– Projetos do IPT, publicações: ENTAC 2010; ENCAC 2011; ENTAC 2012 (artigo enviado)

• Oficialização da participação do IPT na Rede - 2012

– Sub2: Proposta de método de ensaio de choque térmico de fachadas

– Sub 4: Contribuições para o aprimoramento da Norma 15575, quanto ao desempenho térmico, acústico e iluminação natural

Subprojeto 2 – Meta 11: método de ensaio para avaliação da ação do calor e do choque térmico em elementos de fachada

Ensaio de choque térmico de fachadas • Proposta de métodos e critérios para ensaio de

choque térmico de fachadas

• Necessidade de revisão de métodos de avaliação atuais - representar condições de uso da fachada

• Realização de avaliações experimentais para validação e proposição de ajustes nos métodos

Subprojeto 4 - Meta 32: “Contribuições ao aperfeiçoamento da NBR 15575 Desempenho térmico, acústico e iluminação natural, como ensaio acústico de campo e método de avaliação detalhado do desempenho térmico

Desempenho térmico, acústico e iluminação natural

• Contribuições para aprimorar critérios e métodos de avaliação

– Compatibilização dos critérios e métodos para avaliação de ventilação e iluminação naturais – simulações e medições

– Aprimoramento dos métodos de avaliação de desempenho térmico - simulações e medições

– Método para avaliação da isolação sonora de fachadas em andares elevados de edifícios - medições

Contribuições para Norma 15575 – recursos IPT: desempenho térmico Trabalhos realizados pelo IPT apresentados em eventos nacionais relacionados à meta atual do IPT - FINEP

Análise dos métodos de avaliação de desempenho térmico da NBR 15.575 - Z8 • Aspectos a aprimorar:

• Método simplificado:

• Limites para propriedades térmicas: valores atuais permitem aprovação de sistemas inadequados ao clima na Z8 (Transmitância térmica paredes e coberturas)

• Método por Simulação:

• Zoneamento climático aloca na mesma zona, cidades com necessidades diferentes quanto às características térmicas do sistema construtivo/edifício e há falta de dados de dias típicos de projeto

Análise dos métodos de avaliação de desempenho térmico da NBR 15.575 - Z8 • Método:

• Avaliação de edificação pelos dois métodos:

• Cálculo das propriedades térmicas da envoltória e simulação computacional da edificação;

• Condições climáticas de 4 cidades na Z8;

• 4 Sistemas construtivos com diferentes características quanto à capacidade térmica e transmitância térmica

• Destacam-se:

• Situações em que a edificação atende critérios do método simplificado e não atendem por simulação;

• Resultados impactados pela escolha da cidade.

Análise dos métodos de avaliação de desempenho térmico da NBR 15.575 - Z8 • Resultados:

Análise dos métodos de avaliação de desempenho térmico da NBR 15.575 - Z8

Descrição U (W/[m2.K]) C (kJ/[m

2.K])

Parede (α* = 0,30)

1 2,75 28

2 4,14 200

Cobertura (α* = 0,65)

I 2,02 -

II 0,57 -

* absortância à radiação solar da superfície externa

Tabela 1. Valores da transmitância térmica (U) de paredes e cobertura e capacidade térmica (C) de paredes (em vermelho os elementos que não atendem o nível “Mínimo” de acordo com o método

simplificado)

Cobertura Fachada

α* ≤ 0,4 α* > 0,4 α* ≤ 0,6 α* > 0,6

U ≤ 2,3 U ≤ 1,5 U ≤ 3,7 U ≤ 2,5

* absortância à radiação solar da superfície externa

Tabela 2. Valores limite da transmitância térmica - U (W/[m2.K]) de coberturas e fachadas na Zona Bioclimática 8

Análise dos métodos de avaliação de desempenho térmico da NBR 15.575 - Z8 • Conclusões:

– Cidades na mesma zona, climas diferentes – resultados diferentes

– Aprimorar o zoneamento

• Ênfase em características semelhantes do ponto de vista de solicitações à resposta térmica da edificação e não diretamente o conforto humano

• Considerar a amplitude diária da temperatura do ar e a radiação solar global total diária

• Sugere-se subdividir a zona bioclimática 8, considerando os parâmetros acima citados

• Ou ainda, determinar cidades representativas*

Análise dos métodos de avaliação de desempenho térmico da NBR 15.575 - Z8 • Conclusões:

– Método simplificado

• Valores limite de transmitância térmica para as coberturas precisam ser mais rigorosos

• Transmitância térmica de cobertura < 0,57 W/(m2.K) viabilizam o uso de paredes com elevadas capacidade térmica e transmitância e baixa capacidade e baixa transmitância

• Necessidade de mais estudos abrangência do estudo, contemplando um universo maior de tipologias construtivas, conforme as práticas vigentes no mercado de construção civil do país

UF Zona

Bioclimática

Cidade Latitude Longitude Altitude

[m]

PR 1 Curitiba 25,42 S 49,27 W 924

MG 2 São Lourenço1 22,1 S 45,01 W 953

SP 3 São Paulo 23,5 S 46,62 W 792

DF 4 Brasília 15,78 S 47,93 W 1160

BA 5 Vitória da Conquista1 14,88 S 40,79 W 875

MS 6 Campo Grande 20,45 S 54,62 W 530

MT 7 Cuiabá 15,55 S 56,12 W 151

AM 8 Manaus 3,13 S 60,02 W 72

Tabela 1- Dados de algumas cidades Brasileiras (Fonte: ABNT NBR 15575)

Discussões SINAT

Tabela 1- Dados de algumas cidades Brasileiras (Fonte: ABNT NBR 15575)

Discussões SINAT

Cidade

Temperatura

máxima

diária oC

Amplitude

diária

de

temperatura

oC

Temperatura

de bulbo

úmido

oC

Radiação

solar

Wh/m2

Nebulosidade

décimos

Brasília 31,2 12,5 20,9 4625 4

Campo

Grande 33,6 10 23,6 5481 6

Cuiabá 37,8 12,4 24,8 4972 6

Curitiba 31,4 10,2 21,3 2774 8

Manaus 34,9 9,1 26,4 5177 7

São

Lourenço1 31,8 11,7 * 5307

São Paulo 31,9 9,2 21,3 5180 6

Vitória da

Conquista1 31,7 10,3 * 5030

Tabela 1- Dados de algumas cidades Brasileiras (Fonte: ABNT NBR 15575)

Discussões SINAT

Cidade

Temperatura

mínima

diária oC

Amplitude

diária

de

temperatura

oC

Temperatura

de bulbo

úmido oC

Radiação

solar Wh/m2

Nebulosidade

décimos

Brasília 10,0 12,2 14,8 4246 3

Campo

Grande 13,7 11,5 17,3 4250 4

Cuiabá 11,4 14,3 20,1 4163 4

Curitiba 0,7 11,6 11,0 1666 6

Manaus 21,4 7,9 25,0 4523 7

São

Lourenço1 2,62 16,6 * 3595

Sâo Paulo 6,2 10,0 13,4 4418 6

Vitória da

Conquista1 9,7 10,7 * 4110