Desempenho Térmico das edificações: Estratégias de projeto e aplicação das NBR ... · 2020. 1. 7. · A NBR 15575:2013 sob o título “Edificações habitacionais – Desempenho”

Desempenho Térmico das edificações: Estratégias de projeto e aplicação das NBR 15757:2013

e NBR 15220:2005

Julho/2019

ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - Ano 10, Edição nº 17 Vol. 01 Julho/2019

Desempenho Térmico das edificações: Estratégias de projeto e

aplicação das NBR 15757:2013 e NBR 15220:2005

Carolina Gabrieli Galvão de Souza – [email protected]

MBA Gerenciamento de Obras, Qualidade e Desempenho da Construção

Instituto de Pós-Graduação - IPOG

Salvador, BA. 12 de Julho de 2018

Resumo

As normas brasileiras NBR 15575:2013 e NBR 15220:2005 estabelecem as diretrizes

construtivas necessárias para alcançar o desempenho térmico de edificações habitacionais.

Com o objetivo de cumprir os requisitos de desempenho, a fase inicial de projetos para uma

habitação deve cumprir essas determinações normativas e escolher as determinações

orientativas para os sistemas construtivos. As normas citadas se complementam e orientam o

projetista a encontrar as melhores soluções técnicas para o desempenho da edificação. Desta

maneira, esta pesquisa tem como objetivo analisar as diretrizes para desempenho térmico de

tais normas através de um estudo de caso de um projeto habitacional na cidade de Irecê,

Bahia. A análise dos dados do projeto de arquitetura, como localização, áreas internas,

materiais construtivos, vedações e aberturas foram utilizadas nos métodos de cálculo das

diretrizes construtivas indicadas nas normas. Os resultados encontrados mostraram as

diferenças entre os requisitos mínimos exigidos pelas duas normas para uma mesma situação.

Neste sentido, conclui-se que a norma de desempenho NBR 15575:2013 possui parâmetros

inferiores e está muito abaixo do desempenho térmico ideal orientado pela NBR 15220:2005.

Palavras-chave: Desempenho Térmico das Edificações, NBR 15575, Eficiência Energética.

1. Introdução

Durante as últimas décadas, grandes avanços relacionados às soluções construtivas foram

promovidos nos campos da sustentabilidade e tecnologias como estratégias para a criação de

edificações eficientes. Com o cresente consumo de energia em todos os setores da sociedade e

a recente preocupação com impactos causados ao meio ambiente, o setor da construção civil

vem buscando uma maior eficiencia energética.

A promoção da eficiência energética de edificações é uma estratégia de relevância

cada vez maior para a mitigação da mudança global do clima, considerando o

crescimento das emissões no setor energético e o fato de que o setor de edificações

responde atualmente por mais de 40% do total da eletricidade consumida no Brasil

(PROJETEE, 2018).

Neste contexto, o desenvolvimento do desempenho térmico das edificações se tornou objeto

de constante atenção de pesquisadores, especialistas e profissionais da área da construção.

Nos últimos anos, a construção civil, além de se preocupar com os gastos energéticos, tem

evoluido no sentido também de promover as exigências relacionadas à habitabilidade das

edificações por parte de seus usuários. Desta forma, atualmente há uma preocupação


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crescente com as estratégias e requisitos para o desempenho e conforto térmico das

edificações, com o uso de soluções construtivas que melhorem a qualidade do espaço

construído, garantindo seu funcionamento e as exigências de conforto e segurança dos

usuários.

Com a recente vigência da Norma de Desempenho NBR 15575:2013, a preocupação com o

conforto térmico dos usuários de habitações ganhou maior destaque e preocupação por parte

tanto de projetistas tanto de incorporadores e construtores. Esta norma reflete em um impacto

de conscientização dos profissionais envolvidos na fase projetual, objetivando uma melhora

da qualidade de projetos, modificando a concepção inicial de projetos habitacionais. Os

requisitos entregues pela norma influenciam nas estratégias projetuais e permite uma melhora

do uso do espaço construído. Portanto, o projeto de arquitetura para uma habitação deve,

então, incorporar novas exigências e requisitos normativos com a NBR 15575, deste sua etapa

inicial de estudo preliminar.

É importante relatar que desde 2005, com a NBR 15220, orientações e diretrizes construtivas

já guiavam os projetistas quanto ao desempenho térmico, mas apenas a nível orientativo. No

entanto, com Norma de Desempenho de 2013, novos requisitos construtivos se tornaram

normativos, ou seja, obrigatórios.

Sendo assim, esta pesquisa pretende ilustrar, através de um estudo de caso, como utilizar as

normas NBR 15575 e NBR 15220 em um projeto arquitetônico habitacional. Por tanto, o

desempenho térmico deve ser analisado através da interação das duas normas. Os resultados

obtidos devem refletir o nível de exigência de cada norma e, uma equivalência ou divergência

entre eles.

É importante entender que a eficiência energética e o conforto térmico do espaço construído

não simplificam as estratégias e soluções do projeto arquitetônico, sendo fundamental a

análise individual de cada projeto, articulando as normas e determinando como o usuário irá

disfrutar do espaço construído.

2. Conforto térmico

A American Society Of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE)

define o conforto térmico como o estado da mente que expressa satisfação do homem com o

ambiente térmico que o circunda.

O conforto térmico é importante para a satisfação térmica do homem no espaço construído

que influencia o desempenho das pessoas nas atividades diárias. Quando o conforto térmico

não é atingido são utilizados sistemas de refrigeração e calefação artificiais que não são

eficientes energeticamente, gerando desperdícios e poluição (BARROS, RAMOS; 2001).

A insatisfação com o ambiente térmico pode ser causada ou pela perda ou pelo ganho de

calor. Por exemplo, no inverno existe uma perda de calor que é suprida com a obtenção de

calor através de calefação, enquanto que no verão o ganho de calor é necessário ser dissipado

da forma mais econômica possível.

Existem diversos mecanismos de termo de regulação relacionado às temperaturas internas do

ser humano para controlar as perdas de calor do organismo, influenciada pela temperatura

externa do meio e as perturbações nas variáveis climáticas, indicados na Figura 1.


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Figura 1 - Mecanismos de termo regulação humana.

Fonte: Adaptado de Lamberts (2017)

O conforto térmico para climas quentes considera uma temperatura ótima de 25°C, podendo

variar entre 23°C e 27°C. Existem diversas variáveis que interferem no conforto térmico,

como as humanas (metabolismo e vestimenta) e ambientais (temperatura, humidade relativa e

velocidade do ar), que geram desconfortos localizados no espaço construído como a radiação

assimétrica, correntes de ar, diferenças na temperatura do ar no sentido vertical e nos sistemas

construtivos como paredes, vidros ou pisos (LAMBERTS, 2017; ASHARE, 2015; BUSTOS,

2010).

A ISO 7730:2005 indica a sensação térmica do corpo e o desconforto dos usuários para

diferentes sistemas construtivos, indicado na Tabela 1.

Sensação térmica Desconforto local % insatisfeitos

PPD % PMV Corrente

ar frio

Diferença Tº ar

vertical

Piso quente-

frio

Assimetria

Radiação

<6 -0,2<PMv<+0,2 <10 <3 <10 <5

<10 -0,5<PMv<+0,5 <20 <5 <10 <5

<15 -0,7<PMv<+0,7 <30 <10 <15 <10

Tabela 1 - Aceitabilidade do ambiente térmico.

Fonte: Adaptado de Lamberts (2017) e ISSO 7730:2005.

O balancete entre o calor ganho e perdido está influenciado pelas fontes de calor que precisam

ser mitigadas. Estas fontes são o calor útil gerado pelo aparelho de calefação ou refrigeração,

calor gerado pelos aparelhos eletrônicos (lâmpadas, computador, entre outros) e ocupantes,

radiação solar absorvida pelas janelas (facilmente percebido pelo usuário), os sistemas

construtivos (dificilmente é percebido pelo usuário) e as condições climáticas.

Para atingir o conforto térmico é fundamental examinar os possíveis problemas do ambiente

construído, e como produzir ou perder calor da forma mais. A produção ou perda de calor

está influenciada pelo valor da fonte de energia (combustível, elétrica, entre outras), o

rendimento da fonte de energia, custo dos aparelhos utilizados e custo da manutenção dos

mesmos (FRENOT, 1979; PIRONDI, 1988).

Na atualidade, o calor absorvido pelos sistemas construtivos e as janelas são as variáveis que

mais influenciam no conforto térmico, em conjunto com as condições climáticas,

determinando a transmissão de calor ao espaço construído (FRENOT, 1979; PIRONDI,

1988).


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Existem duas metodologias para a avaliação do conforto térmico nas edificações. A primeira

metodologia é através das estratégias de desenho de projeto, enquanto a segunda metodologia

é através de simuladores computacionais.

A metodologia para avaliação do conforto térmico com estratégias de desenho de projeto

pode ser classificada como estratégias passivas ou ativas. As estratégias passivas se

caracterizam por serem soluções que reduzem o impacto ambiental na construção (brise,

beiral, forma da edificação, localização, entre outras), já as estratégias ativas são soluções que

não consideram as variáveis de termo regulação, como ar condicionado, calefação com

combustíveis, entre outras (LENGEN, 2014).

3. Aspectos normativos.

Com o objetivo de alcançar o desempenho térmico das edificaçoes, as normas técnicas

brasileiras determinam requisitos e recomendações para as definições projetuais de

habitações. A NBR 15575:2013 que trata do desempenho das edificações habitacionais inclui

o desempenho térmico entre seus requisitos mínimo de conforto e habitabilidade do usuário,

enquanto que a NBR 15220:2005 orienta através de parâmetros e estratégias construtivas

como alcançar o desempenho térmico ideal das habitações.

Este artigo se aprofunda nos requisitos referentes ao desempenho térmico da NBR 15575 e na

parte 3 da NBR 15220, ao tratar das estratégias indicadas para o projeto de uma habitação

unifamiliar. Esta parte indica orientações de projeto referentes ao desempenho térmico para

habitações unifamiliares de interesse social.

3.1. NBR 15575:2013

A NBR 15575:2013 sob o título “Edificações habitacionais – Desempenho” busca atender as

exigências dos usuários nos sistemas que compõem as edificações habitacionais quanto ao seu

comportamento em uso, através da definição de requisitos, critérios e métodos de avaliação.

A partir dos elementos do edifício, a norma está conformada por 6 partes que apresentam os

seguintes requisitos: gerais, sistemas estruturais, sistemas de piso, sistemas de vedações

verticais internas e externas, sistemas de coberturas e sistemas hidrosanitários. Estes

requisitos são obrigatórios para edificações habitacionais de interesse social de até 5

pavimentos (ABNT, 2013).

Com foco no atendimento dos requisitos dos usuários do comportamento em uso dos

elementos da edificação, a NBR 15757:2013 tem objetivo de incentivar e balizar o

desenvolvimento tecnológico, e orientar a avaliação da eficiência técnica das edificações. Tais

requisitos devem ser atendidos no intuito de promover a segurança, habitabilidade e

sustentabilidade, e seus fatores.

1. Segurança:

- Segurança estrutural;

- Segurança contra o fogo;

- Segurança no uso e na operação.

2. Habitabilidade:

- Estanqueidade;

- Desempenho térmico;


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- Desempenho acústico;

- Desempenho lumínico;

- Saúde, higiene e qualidade do ar;

- Funcionalidade e acessibilidade;

- Conforto tátil e antropodinâmico.

3. Sustentabilidade:

- Durabilidade;

- Manutenibilidade;

- Impacto ambiental.

Este artigo pretende tratar do desempenho térmico da edificação, exigência do usuário

relativo à habitabilidade. No desenvolvimento das estratégias de desempenho térmico para o

projeto de arquitetura, a norma apresenta informações úteis para o desenvolvimento do

projeto arquitetônico na parte 1, 4 e 5, que serão aprofundadas a seguir. As partes 2, 3 e 6 não

estabelecem requisitos isolados de desempenho térmico para sistemas estruturais, de pisos e

hidrosanitários respectivamente.

3.1.1. NBR 15575:2013 – PARTE 1

A parte 1 apresenta, quanto às exigências de desempenho térmico, os requisitos gerais que a

edificação deve atender e indica o uso da ABNT NBR 15220-3 para definição da zona

bioclimática da edificação em análise (ver imagem 02). Para a avaliação da adequação da

edificação ao desempenho térmico, a NBR apresenta dois procedimentos: simplificado

(normativo) ou medição (informativo).

O procedimento simplificado consiste no “atendimento aos requisitos e critérios para os

sistemas de vedação e coberturas, conforme ABNT NBR 15575-4 e ABNT NBR 15575-5”.

Enquanto que o procedimento de medição é recomendado apenas com caráter informativo e

quando o desempenho resultar insatisfatório pelo método anterior. Este verifica os requisitos

através da simulação computacional, o que não será tratado neste artigo.

3.1.2. NBR 15575:2013 – PARTE 4

A ABNT NBR 15575:2015-4 apresenta os requisitos para os sistemas de vedações verticais

internas e externas. Quanto ao desempenho térmico, esta parte “apresenta os requisitos e

critérios para verificação dos níveis mínimos de desempenho térmico de vedações verticais

externas”.

Pode ser feita uma avaliação das vedações considerando o procedimento simplificado de

análise ou o procedimento de simulação do desempenho térmico ou o procedimento de

realização de medições em campo. Este artigo por se tratar de parâmetros relativos à fase de

projeto para uma edificação apresenta o procedimento simplificado de análise.

Para o desempenho térmico mínimo das paredes externas esta parte da norma faz referência

ao zoneamento bioclimático estabelecido pela NBR 15220:2013-3. Sendo assim, de acordo

com a zona climática na qual o projeto de insere, as paredes externas devem apresentar

transmitância térmica e capacidade térmica com valores indicados nas tabelas abaixo.


e NBR 15220:2005

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Tabela 02 - Transmitância térmica de paredes externas

Fonte: NBR 15575 (2013)

Tabela 03 - Capacidade térmica de paredes externas

Fonte: NBR 15575 (2013)

Segundo a tabela, para o cálculo da transmitância térmica é necessário o valor da absortância

à radiação solar da superfície externa que está normatizado no anexo B da NBR 15220:2005.

Segundo o tipo de superfície da vedação, a tabela indica qual o valor da absortância à

radiação solar.

Tabela 04 - Absortância () para radiação solar e emissividade para radiações a temperaturas comuns

Fonte. NBR 15220 – Anexo B, 2005.

As aberturas nas fachadas para ventilações da edificação também são normatizadas, no intuito

de promover a ventilação adequada nos ambientes internos. A norma indica os parâmetros

para o projeto também de acordo com a zona bioclimática do local (ver item sobre a NBR

15220-3) para alcançar o desempenho térmico mínimo. São indicando os valores mínimos de

abertura para ambientes de longa permanência (salas, cozinha e dormitórios), conforme tabela

abaixo.


e NBR 15220:2005

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Tabela 05 - Área mínima de ventilação em dormitórios e salas de estar

Fonte: NBR 15575 (2013)

O cálculo deverá ser feito considerando que a abertura para ventilação é a porcentagem da

área efetiva de abertura de ventilação do ambiente divida pela a área de piso do ambiente.

Estes requisitos são válidos para locais que não sejam regidos por outra legislação específica

(código de obras, sanitários, etc.) ou deverá ser atendida a legislação específica local.

3.1.3. NBR 15575:2013 – PARTE 5

A ABNT NBR 15575-5 apresenta os requisitos para os sistemas de cobertura para edificação

habitacional. Quanto ao desempenho térmico, esta parte da norma “apresenta os requisitos e

critérios para verificação dos níveis mínimos de desempenho térmico de coberturas”

apropriados para cada zona bioclimática (NBR, 2013). Para isso, apresenta os valores de

transmitância térmica e absortância à radiação solar para cálculo da isolação térmica da

cobertura através do método simplificada do desempenho térmico.

Para cada zona bioclimática, são apresentados valores de transmitância térmica (U) das

coberturas e de absortância à radiação solar da superfície externa da cobertura () de acordo

com o desempenho desejado: mínimo (obrigatório pela norma), intermediário ou superior.

Tabela 06 – Critérios de coberturas quanto à transmitância térmica

Fonte: NBR 15575 (2013)

3.2. NBR 15220:2005

A NBR 15220 intitulada “Desempenho térmico de edificações” está conformada por 5 partes:

• Parte 1: Definições, símbolos e unidades;


e NBR 15220:2005

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• Parte 2: Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso

térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações;

• Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações

unifamiliares de interesse social;

• Parte 4: Medição da resistência térmica e da condutividade térmica pelo princípio da

placa quente protegida;

• Parte 5: Medição da resistência térmica e da condutividade térmica pelo método

fluximétrico.

3.2.1. NBR 15220:2005 - Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes

construtivas para habitações unifamiliares de interesse social

Com objetivo de melhorar o desempenho térmico das edificações brasileiras, de acordo com

as condições climáticas regionais, a NBR divide o território brasileiro em oito zonas

diferentes. Estas zonas são agrupadas de acordo com suas características climáticas e são

representadas no mapa de zoneamento bioclimático brasileiro na figura 1.

Imagem 02 - Zoneamento bioclimático brasileiro

Fonte: NBR 15220-3 (2005)

Para cada zona bioclimática, a NBR apresenta algumas diretrizes de projetos adaptadas ao

clima local, com recomendações de técnicas construtivas e indicação de parâmetros mínimos

para alcançar o conforto térmico ideal para cada região. Estas diretrizes técnicas tem caráter

apenas orientativo e consideram os parâmetros seguintes:

1. Tamanho das aberturas para ventilação;

2. Proteção das aberturas;

3. Vedações externas (tipo de parede externa e tipo de cobertura); e

4. Estratégias de condicionamento térmico passivo.


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Para o tamanho das aberturas as diretrizes construtivas indicam 3 tamanhos distintos:

pequenas, médias e grandes. O tamanho da abertura é dado em porcentagem em função da

área do piso dos ambientes internos de cada ambiente de longa permanência, conforme tabela

abaixo.

Tabela 07- Abertura para ventilação

Fonte: NBR 15220-3 (2005)

Na NBR, a proteção dessas aberturas é informada diferencialmente para cada zona, com

opções de sombreamento ou incidência solar de acordo com as estações do ano.

Já para as vedações externas, são apresentadas diretrizes construtivas para paredes e para

coberturas relativas às propriedades térmicas admissíveis para adequação ao clima local:

transmitância térmica, atraso térmico e fator de calor solar. Sendo assim, são apresentados 3

diferentes tipos de paredes e 3 tipos de cobertura, conforme tabela abaixo.

Tabela 08 - Vedações externas

Fonte: NBR 15220-3 (2005)

Como forma de facilitar para o projetista a especificação dos tipos de paredes e coberturas de

acordo com as diretrizes construtivas de cada zona, a norma apresenta ainda uma listagem de

diversos tipos de paredes e de coberturas, usualmente usados na construção no Brasil, com os

dados de transmitância térmica, capacidade térmica e atraso térmico de cada componente. Na

tabela são apresentadas paredes de concreto, tijolos maciços, tijolos furados, blocos, paredes

duplas etc. Para coberturas são apresentadas telhas de barro, de fibrocimentos, composições

com forros, lâminas, lajes etc.

Como última diretriz construtiva, são indicadas estratégias de condicionamento térmico

passivo de acordo com o clima da localização da edificação, ou seja, da zona bioclimática na

qual se insere. É apresentada uma lista das estratégias gerais com a descrição detalhada de

cada uma.


e NBR 15220:2005

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Tabela 09 - Detalhamento das estratégias de condicionamento térmico

Fonte: NBR 15220-3 (2005)

4. Plataforma online Projetee

O Projetee – Projetando Edificações Energeticamente Eficientes é uma plataforma online

pública e de âmbito nacional, desenvolvido pela Universidade Federal de Santa Catarina

(UFSC), realizada pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA).

De acordo com o PROJETEE (2018), a plataforma “apresenta dados de caracterização

climática de mais de 400 cidades brasileiras, com indicação das estratégias de projeto mais

apropriadas a cada região e detalhamentos da aplicação prática destas estratégias”.

Para a etapa de estudos preliminares em um projeto a plataforma apresenta para a cidade na

qual a edificação se insere:

1. Dados climáticos com gráficos de: temperaturas, chuvas, temperatura e zona de

conforto, umidade relativa, radiação, rosa dos ventos e carta solar; e

2. Estratégias bioclimáticas (ventilação natural, inércia térmica para aquecimento ou

resfriamento, resfriamento evaporativo, sombreamento, aquecimento solar passivo).

Neste item, é explicada e ilustrada a aplicação de cada estratégia.


e NBR 15220:2005

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Imagem 03 - Estratégias bioclimáticas apresentadas pelo Projetee

Fonte: PROJETEE (2018)

Para a etapa de anteprojeto, apresenta:

3. Componentes construtivos divididos em paredes, pisos e coberturas, e vidros.

Apresenta os dados das propriedades térmicas de cada componente: resistência,

transmitância, atraso térmico e capacidade térmica. Apresenta ainda os parâmetros da

NBR 15575 e NBR 15220 e uma ferramenta para cálculo de propriedade de térmica

de componentes que não estejam no sistema.

4. Equipamentos (iluminação artificial, ar condicionado, equipamentos solares, uso

racional de água e fontes alternativas de energia).

O Projetee reune diretrizes e soluções para edificações energicamente eficientes, com uma

base de dados dos materiais mais utilizados na construção no país e suas propriedades,

possibilitando, assim, “que os profissionais da construção civil integrem a seus projetos a

variável da eficiência energética através de elementos bioclimáticos, garantindo, além da

redução da demanda energética, o conforto dos usuários no interior das edificações".

5. Estudo de caso

Com o intuito de ilustrar e comparar a utilização dos parâmetros exigidos pelas normas NBR

15575:2013 e NBR 15220:2005 para alcançar o desempenho térmico adequado da edificação,

foi feito o estudo de caso de um projeto arquitetônico de uma habitação unifamiliar.

Sendo assim, o desempenho térmico da edificação de habitação foi analisado de acordo com

as normas ainda na sua fase de projeto, ao verificar as diretrizes construtivas indicadas pelas


e NBR 15220:2005

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normas. Vale ressaltar que as normas indicam que esta verificação também pode ser feita

através do uso de software ou ainda após a construção da edificação, através de medições no

local. Ressalta-se que a NBR 15220 se refere a diretrizes para habitação social, no entanto,

para título de estudo, foi analisada uma habitação de padrão médio.

5.1. Caraterização do estudo de caso

A residência do estudo de caso está localizadada na cidade de Irecê, Bahia, tendo uma área

total de 200m2 aproximadamente. Irecê possui um clima semiárido e está inserida no polígono

das secas, região que enfreta problemas de falta de água e longos periodos de estiagem. O

terreno apresenta dimensões de 14x28m, com orientação noroeste e recebe ventos

predominantes sudeste.

Edificação Local Área

construída Orientação Sistema construtivo Cobertura

Residencial

Unifamiliar Irecê - BA

aprox.

200m2 Noroeste

Alvenaria

Estrutura em concreto

Laje pré-moldada e telha

metálica sanduiche

Tabela 10 - Caraterização do estudo de caso.

Fonte: Dados produzidos pela autora (2018)

5.2. Projeto Arquitetônico e Layout

O projeto arquitetônico pesquisado é constituido por dois blocos programáticos: um bloco

com caráter de convivência pública com sala de estar, varanda, cozinha e um bloco privado

com 03 quartos, gabinete, sala de tv e sanitários, além de um anexo com área de serviço e

oficina.

Figura 04 - Planta baixa do projeto arquitetônico.



e NBR 15220:2005

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Seguindo princípios de sustentabilidade, o projeto adapta-se as características do clima quente

e seco, típico do sertão baiano. Com pátio interno repleto de vegetação local para amenização

do clima árido, todos ambientes às áreas verdes externas. A piscina e o maior jardim estão

implantadas para possibilitar o resfriamento dos ventos antes de adentrarem a casa. A

ventilação cruzada é privilegiada em todos os cômodos. Para tirar proveito do sol forte, as

placas solares ajudam a eficiência energética da construção. A estrutura e as instalações são

aparentes, visando à facilidade de execução e manutenção, e os fechamentos são todos feitos

com materiais locais, como tijolinhos e pedras. Visando a eficiência do uso da água na

edificação, o projeto prevê o aproveitamento da água da chuva e uma bacia de

evapotranspiração, que funciona como uma pequena estação de tratamento de esgoto.

5.3. Aplicação das NBR 15220:2005 e NBR 15575:2013 na fase de projeto

Para a pesquisa, identificou-se que a cidade de Irecê é classificada como Zona Bioclimática 6

segundo a NBR 15220-3. A partir deste dado, foram identificadas as diretrizes construtivas

mínimas para este tipo de região segundo a NBR 15220 (seção 6.6 Diretrizes construtivas

para a Zona Bioclimática 6) e segundo a NBR 15575 (parte 1, 4 e 5).

Figura 05 - Zona bioclimática 6 e carta bioclimática da zona 6.

Fonte: NBR 15220-3 (2005)

A NBR 15220, segundo a carta bioclimática, recomenda as seguintes estratégias de

condicionamento térmico passivo para a edificação durante o verão: resfriamento evaporativo

e massa térmica para resfriamento, e ventilação seletiva (nos períodos quentes em que a

temperatura interna seja superior à externa); e durante o inverno, vedações internas pesadas

(inércia térmica).


e NBR 15220:2005

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Tabela 11 - Relação de cidades cujos climas foram classificados

Fonte: NBR 15220:3 (2005)

As estratégias são detalhadas para a cidade de Irecê como (ABNT, 2005):

1. A adoção de paredes internas pesadas pode contribuir para manter o interior da

edificação aquecido;

2. Caracteriza a zona de conforto térmico (a baixas umidades);

3. As sensações térmicas são melhoradas através da desumidificação dos ambientes. Esta

estratégia pode ser obtida através da renovação do ar interno por ar externo através da

ventilação dos ambientes;

4. Em regiões quentes e secas, a sensação térmica no período de verão pode ser

amenizada através da evaporação da água. O resfriamento evaporativo pode ser obtido

através do uso de vegetação, fontes de água ou outros recursos que permitam a

evaporação da água diretamente no ambiente que se deseja resfriar;

5. Temperaturas internas mais agradáveis também podem ser obtidas através do uso de

paredes (externas e internas) e coberturas com maior massa térmica, de forma que o

calor armazenado em seu interior durante o dia seja devolvido ao exterior durante a

noite, quando as temperaturas externas diminuem;

6. A ventilação cruzada é obtida através da circulação de ar pelos ambientes da

edificação. Isto significa que se o ambiente tem janelas em apenas uma fachada, a

porta deveria ser mantida aberta para permitir a ventilação cruzada. Também se deve

atentar para os ventos predominantes da região e para o entorno, pois o entorno pode

alterar significativamente a direção dos ventos.


e NBR 15220:2005

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Aberturas para ventilação

Na análise do projeto, foram verificados os tamanhos das aberturas dos ambientes de longa

permanência (quartos, salas e cozinha), ilustrados na tabela abaixo.

Ambiente Área de piso

(m²)

Abertura para

ventilação (m)

Área de abertura

para ventilação (m²)

Relação área de

abertura e do piso

Quarto 1 ou 2 12,00 1,50 x 2,10 3,50 29%

Suíte 15,00 1,50 x 2,10 3,50 23%

Sala de tv 19,00 2,00 x 0,60

3,06 19% 0,60 x 3,10

Sala de estar 24,00 2,40 x 3,10 7,45 31%

Cozinha 17,00 1,00 x 3,10 3,10 18%

Tabela 12 - Aberturas para ventilação.


Segundo o Código de Urbanismo e de Obras da cidade de Irecê as aberturas para o exterior

deverão ter “as seguintes áreas mínimas: 1/6 (um sexto) da superfície do piso para

compartimento de utilização prolongada”, o que equivale a ser ≥ 16% da área do piso.

No intuito de fazer um comparativo entre os dados, foram analisados também os parâmetros

exigidos pelas normas, Assim, conforme a NBR 15220, as aberturas para ventilação da

edificação devem ser:

• De tamanho médio, ou seja, a área da abertura deve ser de 15% a 25% da área do piso;

• Sombreadas.

Já, conforme a norma de desempenho NBR 15575-4, as aberturas para ventilação para esta

zona devem ser:

• De tamanho médio, ou seja, a área da abertura deve ser ≥ 7% da área do piso.

Vedações

A NBR 15220 também informa os tipos de vedações externas para este clima, que neste caso

são:

• Paredes - Pesadas;

• Cobertura - Leve isolada.

Transmitância térm. - U W/m2.K

Atraso térmico -

Horas

Fator solar - FSo

%

Parede: Pesada U 2,20 6,5 FSo 3,5 Cobertura: Leve isolada U 2,00 3,3 FSo 6,5

Tabela 13 – Vedações externas

Fonte: NBR 15220:3 (2005)


e NBR 15220:2005

Julho/2019


Desta forma, buscaram-se na tabela de tipos de vedações as paredes propostas pela norma

para a zona bioclimática 6, de acordo com os dados de transmitância térmica, capacidade

térmica e atraso térmico de cada componente.

Para especificação em projeto do tipo de parede externa para esta edificação inserida na zona

bioclimática 6, é recomendada pela norma a parede tipo pesada com:

• Transmitância térmica (U) 2,20 W/m2.K,

• Atraso térmico ( ) 6,5 Horas e

• Fator solar (FSo) 3,5%.

Analisou-se a tabela abaixo e concluiu-se que seriam necessárias vedações externas em

paredes duplas com tijolos com furos. Como na região da edificação, se fabrica o tijolo de 6

furos, este foi selecionado como material da das paredes.

Tabela 14 - Paredes com transmitância térmica, capacidade térmica e atraso térmico.

Fonte: NBR 15220:3 (2005)

Para aplicação da norma de desempenho NBR 15575, os requisitos para as vedações para a

zona climática 6 exigidos são:

• Absortância à radiação solar da superfície externa da parede em tijolo aparente

0,65 0,80 , calculada pelos índices da NBR 15220;

• Transmitância térmica de acordo com a absortância (U) 2,5 W/m²K;

• Capacidade térmica (CT): ≥ 130 kJ/m²K

Sendo assim, a parede escolhida dupla com tijolos de 6 furos também satifaz os índices de

desempenho, pois possui transmitância têrmica de 1.21 W/m²K, ou seja, abaixo do mínimo.

Coberturas

Já para o tipo de cobertura, os dados técnicos de vedações para cobertura leve isolada para a

zona climática 6 indicados pela NBR 15220 foram:


e NBR 15220:2005

Julho/2019


• Transmitância térmica (U) 2,00 W/m2.K;

• Atraso térmico ( ) 3,3 Horas; e

• Fator solar (FSo) 6,5%.

Com estas informações em mãos, buscou-se o tipo de cobertura na tabela da norma, no

entanto, esta não indicava o tipo desejado pelo projetista, cobertura em laje de concreto com

telha metálica sanduiche, o que requereu uma busca diferente do sistema de cobertura.

Tabela 15 - Coberturas com transmitância térmica, capacidade térmica e atraso térmico.

Fonte: NBR 15220:3 (2005)

Para aplicação da norma de desempenho NBR 15575, os dados técnicos de vedações para

cobertura para a zona climática 6 foram calculados levando em consideração o tipo de

cobertura em laje em concreto com telha metálica sanduiche, indicada pelo projetista:

• Absortância à radiação solar da telha = 0,25, calculada pelos índices da NBR 15220;

• Transmitância térmica de acordo com a absortância com nível de desempenho:

o Mínimo (U) 2,3 W/m2.K;

o Intermediário (U) 1,50 W/m2.K

o Superior (U) 1,00 W/m2.K

Tabela 16 - Critérios de coberturas quanto à transmitância térmica

Fonte: NBR 15575 (2005)


e NBR 15220:2005

Julho/2019


Como opção para busca dos sistemas de vedações e seus dados de transmitância térmica e

atraso, foi realizada uma pesquisa no PROJETEE, plataforma nacional online especializada

em soluções para edificações energicamente eficientes. Assim, alinharam-se os dados técnicos

exigidos pela norma com as especificações do projetista e encontrou-se que o tipo de sistema

indicado para o projeto em laje pré-moldada com telha metálica sanduiche tem os índices de

desempenho superior.

Imagem 06 - Sistema de cobertura especificado para o projeto

Fonte: PROJETEE (2018)

6. Resultados

As recomendaçoes das duas normas analisadas para o estudo de caso se resumem na tabela

abaixo.

Elementos

construtivos NBR 15220 NBR15575

1. Aberturas de

ventilação

Tamanho médio 15% a 25% da área do

piso Tamanho médio

≥7% da área do

piso

2. Sombreadas -

3. Paredes externas Pesadas U 2,20 W/m2.K

6,5 horas U 2,5 W/m²K

4. Cobertura Leve isolada U 2,00 W/m2.K

3,3 Horas

Mínimo U 2,3 W/m²K

Intermediário U 1,5 W/m²K

Superior U 1,0 W/m²K

U - Transmitância térmica

− Atraso térmico

Tabela 17 - Resumo dos requisitos das normas para o estudo de caso

Fonte: Dados da autora (2018)

Com o auxílio das tabelas das duas NBRs e da plataforma online PROJETEE, definiu-se que:


e NBR 15220:2005

Julho/2019


• As paredes externas deveriam ser em parede dupla com tijolo de 6 furos, pois possui

transmitância têrmica de 1.21 W/m²K, ou seja, abaixo do mínimo exigido pelas duas

normas,

• Cobertura em laje com telha metálica sanduiche, pois possui transmitância têrmica de

0,70 W/m²K, ou seja, abaixo do mínimo e com nível de desempenho superior.

• As aberturas para ventilação são suficientes.

As duas normas analisadas no que se refere ao desempenho térmico da edificação possuem

orientações construtivas para três elementos da edificação: aberturas de ventilação, paredes

externas e cobertura. Os valores indicados, no entanto, para cada sistema não são os mesmo,

variando por vezes.

Foi constatado que o tamanho mínimo exigido pela NBR 15575 para as aberturas de

ventilação para a zona climática estudada é muito inferior ao exigido pelo código de obras da

própria cidade e pela NBR 15220. Em relação às paredes e cobertura, a NBR 15575 também

recomendou um nível inferior ao desempenho térmico exigido pela NBR 15220.

7. Conclusões

Com as informações apresentadas, conclui-se que as recomendações da NBR 15575 para a

edificação estudada na cidade de Irecê, Bahia, inserida na Zona Bioclimática 6 possuem

desempenho térmico inferior ao requerido pela NBR 15220. No entanto, é importante

ressaltar que as diretrizes construtivas da NBR 15220 são apenas de caráter apenas

orientativo, enquanto a NBR 15575 tem caráter normativo, sendo obrigatória a sua aplicação.

Sendo assim, o projetista de uma edificação habitacional deve seguir no mínimo os

parâmetros da Norma de Nesempenho NBR 15757 e quando desejar atingir um melhor nível

de desempenho térmico orientar-se pela NBR 15220.

É importante enfatizar que os cálculos das recomendações construtivas das normas brasileiras

devem ser desenvolvidos durante a etapa de estudo pelo projetista, com o objetivo de adaptar

as soluções construtivas aos requisitos do clima local. Com a vigência da Norma de

Desempenho desde 2013, esta etapa se torna imprescindível para que a edificação alcance os

níveis mínimos de desempenho desde a fase de projeto até a execução final.

8. Referências

ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220/2005:

Desempenho térmico de edificações. Rio de Janeiro, 2005.

ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575/2013:

Edificações habitacionais - Desempenho. Rio de Janeiro, 2013.

ASBEA. Guia para Arquitetos na aplicação da Norma de Desempenho ABNT NBR

15.757. 2013.

ASHARE. American National Standard 55. Thermal environmental conditions for human

occupancy. Estados Unidos. 2013.


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2001.

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Paulo. 2000.

CÂMARA BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO. Desempenho de

edificações habitacionais: guia orientativo para atendimento à norma NBR155757/2013.

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FRENOT. M, SAWAYA. N. O isolamento térmico. Guia das soluções praticas para

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GAUZIN-MULLER, Dominique. Arquitectura Ecológica. Barcelona: GG, 2006.

ISO. International Organization for Standardization 7730. Ergonomics of the thermal

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LAMBERT, R. Desempenho térmico das edificações. Apontes ECV 5161. Universidade

Federal Santa Catarina. Florianópolis, 2017

Lei nº 157 de 09 de Novembro de 1974. Código de Urbanismo e Obras da Cidade de Irecê

Estado da Bahia. Irecê, 1974.

PIRONDI. Z. Manual prático da impermeabilização e de isolação térmica. Editora Pini.

1988.

PROJETEEE – Projetando Edificações Energicamente Eficientes. 2018.

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SINAENCO. Os impactos da Norma de Desempenho no detor da Arquitetura e

Engenharia Consultiva. 2015.

VAN LENGEN, Johan. Manual do Arquiteto descalço. São Paulo: B4, 2014.


e NBR 15220:2005

Julho/2019


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Desempenho Térmico das edificações: Estratégias de projeto e aplicação das NBR ... · 2020. 1. 7. · A NBR 15575:2013 sob o título “Edificações habitacionais – Desempenho”