Temperatura “Sol-Ar”

1 – A transferência de calor através de uma parede depende do fluxo de calor de entrada pela superfície exterior.

2 - O conceito de “temperatura sol-ar” utiliza-se para determinar o fluxo inicial de transferência de calor do “Meio Exterior” para a parede.

3 - A “temperatura “Sol – Ar” define-se como sendo o valor de uma temperatura “equivalente” do ar exterior a qual, na ausência de qualquer transferência de calor por radiação, originaria o mesmo fluxo de transferência de calor do Meio Exterior para a face externa da parede, como resultado da combinação real das diferenças de temperatura entre o ar exterior e a face exterior da parede, e da transferência de calor por radiação que realmente acontecem.

A temperatura sol-ar te é um valor, maior do que t0 ar ext., que pode ser inserido na equação: Q’ = hso (te – tso) (1) onde: Q’ = fluxo de entrada de calor, W/m²hso = condutância superficial externa, em W/m²tso = temperatura da superfície externa, em ºC

Q’ pode ser expresso de outra forma, não envolvendo o uso da temperatura “sol-ar”, te:Q’ = αI + α’Is + hso (to - tso) + R (2), onde: α e α’ são os coeficientes de absorção (usualmente com o mesmo valor) para a radiação directa Iδ, e difusa Is da superfície da parede. R é o termo que engloba as transferências de calor por radiação de baixa intensidade, entre a parede e as superfícies vizinhas (relativamente complicadas),. O valor de R é difícil de ser calculado; estatisticamente é muito pequeno podendo ser desprezado.

δ

(3) 0

'

0s

se h

RIItt

+⋅+⋅+=

αα δ

00

)(

s

se h

IItt

++= δα

As equações anteriores podem ser combinadas obtendo-se o valor de te:

Se α’ for igual a α, e R ignorado, a expressão escreve-se sob a forma:

(4)

EXEMPLO Nº1: Calcular a temperatura sol-ar para o seguinte conjunto de condições:Parede vertical voltada para o sudoesteHora: 13 horas

CtR

CmWh

mWI

mWII

s

s

v

º0

20

2

2

320

º/7,22

9,0'

/118

/343

=

==

==

=

==

αα

δ Radiação solar directa

Radiação solar difusa

Coeficientes de absorção

Condutância superficial externa

transferências de calor por radiação de baixa intensidade, entre a parede e as superfícies vizinhas

Temperatura do ar exterior

Usando a equação anterior:

RESOLUÇÃO DO EXEMPLO Nº 1

00

)(

s

se h

IItt

++= δα

Cte º3,507,22

415327,22

)118343(9,032 =+=+

+=

CtR

CmWh

mWI

mWII

s

s

v

º0

20

2

2

320

º/7,22

9,0'

/118

/343

=

==

==

=

==

αα

δ

Cálculo da transferência de calor durante o período de Verão, através de uma parede

1 - O uso de métodos analíticos para determinar a transferência de calor através de uma parede, na presença de um fluxo transitório de entrada de calor pela sua superfície externa, apresenta dificuldades consideráveis.

2 - A determinação da temperatura “sol-ar” só tem significado se a capacidade calorífica da parede for considerada.

3 - Não são possíveis soluções exactas.

4 – A maioria dos materiais de construção tem um calor mássico aproximadamente igual a 0,84 kJ/kg ºC dependendo a sua capacidade calorífica grandemente da sua densidade e espessura.

A figura, feita para materiais de construção com diferentes massas volúmicas, em conjunto com o conhecimento da espessura da parede, permite uma determinação rápida do desfasamento do tempo, ϕ, em horas, entre os picos de temperatura nas faces exterior e interior de uma parede.

A diminuição do fluxo de transferência de calor étambém determinada por outro gráfico que dá o factor de amortecimento, ƒ, em função da espessura da parede.Qm = AxUx(tem – tr) em que :tem é o valor médio da temperatura sol-ar durante o período de 24 horas e tr é a temperatura do ar interior do local.Se os efeitos da capacidade calorífica forem ignorados, a transmissão de calor instantânea para o interior do local a qualquer instante, Qθ, será dado por:Qθ = AxUx(te – tr)

Se os efeitos da capacidade calorífica forem considerados, então a transferência de calor para o interior do local, num determinado instante (θ + ϕ ), onde ϕ é o atraso, é dado por:

Q + ϕ = AxUx(tem – tr) + AxUx(tc – tem ) ƒ

Nesta equação, te é a temperatura sol-ar no instante θ, e ƒ é o factor de amortecimento.Esta equação mostra que Q + ϕ pode ser maior ou menor que Qm conforme te for maior ou menor que tem.Se a parede for muito espessa – por exemplo maior do que 600 mm – então o factor de amortecimento será muito pequeno e o efeito do segundo termo na equação anterior édesprezável. Neste caso a equação Qm = AxUx(tem – tr) é uma boa aproximação. Se a parede for fina, e tiver uma capacidade calorífica pequena, então a transferência de calor variará consideravelmente durante as 24 horas.

A MASSA TÉRMICA TEM MAIOR DESEMPENHO QUANTO MAIOR FOR A AMPLITUDE TÉRMICA DIÁRIA DA REGIÃO.

A DIFUSIVIDADE EXPRIME A VELOCIDADE COM QUE O CALOR SE TRANSFEREATRAVÉS DE UM MATERIAL (m2/s).

OS VALORES DA CAPACIDADE CALORÍFICA, E DA CONDUTIBILIDADE TÉRMICA, TÊM QUE SER ANALISADOS, PARA SE OBTER O DESFASAMENTO DESEJADO.

TEMPERATURA DO AR EXTERIOR

EDIFÍCIO COM ENVOLVENTE LIGEIRA DO TIPO PRÉ-FABRICADO

EDIFÍCIO COM ENVOLVENTE PESADA, ISOLADO PELO EXTERIOR

EDIFÍCIO PESADO PARCIALMENTE COBERTO COM TERRA

HORA DO DIA

VCde térmicaDifusivida λα ==

f

TEMPERATURA

DO

AR

= desfasamento

f = factor de amortecimento

( )ω

ωτφ ×==

arctantodesfasamen

A ONDA DE CALOR É UMA FUNÇÃO HARMÓNICA DO TEMPO

O DESFASAMENTO É UMA FUNÇÃO DA ESPESSURA E DA DIFUSIVIDADE TÉRMICA

)ef(α

φ =

( )

( )mXei

vol

imei

vol

TThhe

Ce

TThhe

Ce

Qf

−++×

−++×

−=

∑

∑

)(

)(2

2

τ

τ&

Fonte: ThermSimFonte: Costa Pereira

φ

φ

MASSA TÉRMICA

).Km

J(ecC mA 2 ××= ρ

(h) RCKCCTT A

A ×==

RADIAÇÃO SOLAR DIRECTA ABSORVIDA E REFLECTIDA PELAS PAREDES DE BETÃO

INSOLAÇÃO NO INVERNO

AS PAREDES E PAVIMENTO DE BETÃO ABSORVEM A “FRESCURA” DO AR

PROTECÇÃO SOLAR NO VERÃO VENTILAÇÃO

CRUZADA

CONSTANTE DE TEMPO TÉRMICA:

DETERMINAM A INÉRCIA TÉRMICA DE UM EDIFÍCIO.

).Km

J(cVCC mV 3 ×== ρ

)Kg.KKJ(Cm 1,3 a 0,8=

EXCEPÇÃO - ÁGUA = 4,2

CAPACIDADE CALORÍFICA DIÁRIA:

),,( cfCCDA ρλ=

VCλα =

A CONSTANTE DE TEMPO TÉRMICA É RESPONSÁVEL PELO TERMO TRANSIENTE

(h) RCKCCTT A

A ×===τ

( )}

( )[ ] C)(º .cosˆ 4444 84444 76

48476 PERIÓDICO

máx

IOESTACIONÁRTRANSIENTE

t

i tdesftTTeTtT −−×++×Δ= ∞

−

ωτ

( )[ ] )hK( cos maxttTT

dtdT ii −×+=+ ∞ ωδ

ττ

T. ESTACIONÁRIA TEMPERATURA PERIÓDICA

TEMPERATURA RESULTANTE

TEMPERATURA TRANSIENTE

1º DIA 2º DIA 3º DIA 4º DIA 5º DIA

TEMPERATURA

TEMPO

TEMPO QUE UM EDIFÍCIO DEMORA A AQUECER OU A AREFECER FACE A UMA VAGA DE CALOR

Fonte: ThermSim

Simulação dinâmica da temperatura operativa no interior de um edifício

Solução da equação

EXEMPLO DE CÁLCULO DA CTTCONSTANTE DE TEMPO TÉRMICA RCCTT AA ×==τ

∑∑ +++×××=× )5,0...()( 10 iiiAi RRRecRC ρ

PAREDE Nº 1 – ISOLAMENTO PELO EXTERIOR

PAREDE Nº 2 – ISOLAMENTO PELO INTERIOR

INTERIOR

INTERIOR

EXTERIOR

EXTERIOR

CAi.Ri

HORAS

HORAS

HORAS

HORAS

CAi.Ri

FONTE:

CÁLCULO DA CONSTANTE DE TEMPO TÉRMICA DE DUAS PAREDES FEITAS COM OS MESMOS MATERIAIS MAS COM DIFERENTES

CONFIGURAÇÕESPAREDE Nº 1

PAREDE Nº 2

SOL

SOL

ISOLAMENTO

MASSA TÉRMICA

MASSA TÉRMICA

ISOLAMENTO

BETÃO

10 cm

BETÃO

10 cm

2,5 cm

2,5 cm

CTT

CTT

29/5.537/5.652/5.787/5.8260/5.

9260 Wh/m²K (pesado)

16/5.120/5.328/5.547/5.7140/5.9140 Wh/m²K

9/4.511/4.716/5.127/5.580/5.880 Wh/m²K (médio)

4/3.16/3.88/4.313/4.940/5.640 Wh/m²K2/1.83/2.54/3.17/4.120/5.320 Wh/m²K (leve)

CAPACIDADE CALORÍFICA/m2

160.0W/m²

120.0W/m²

90.0W/m²

50.0W/m²

20.0 W/m²

Perdas térmicas/m2:

τ Φ

Valores da constante de tempo térmica, τ e do desfasamento Φ, em função da Capacidade Calorífica e das perdas de calor.

( )242 arctan T

QC

RA

A πωω

ωτφτ =×

=Δ=×==&A

A CK

C

HORAS

ISOLAMENTO RESISTIVO VERSUS ISOLAMENTO CAPACITIVO

1- ISOLAMENTO TÉRMICO R : É ADEQUADO QUANDO O SENTIDO DO FLUXO DE CALOR SE MANTÉM INVARIÁVEL DURANTE LONGOS PERÍODOS DE TEMPO.(CLIMAS FRIOS, OU QUENTES E HÚMIDOS)

ISOLAMENTO TÉRMICO RESISTIVO

2- MASSA TÉRMICA C: É ADEQUADA QUANDO O SENTIDO DO FLUXO DE CALOR É INVERTIDO DUAS VEZES EM CADA CICLO DE 24 HORAS, (CLIMAS QUENTES E SECOS COM GRANDE AMPLITUDE TÉRMICA DIÁRIA).

ISOLAMENTO TÉRMICO CAPACITIVO

3- NESTE ÚLTIMO CASO A MASSA TÉRMICA EM CONJUNTO COM A DIFUSIVIDADE TÉRMICA DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO “ISOLAMENTO” CAPACITIVO” PASSA A SER MAIS IMPORTANTE DO QUE O “ISOLAMENTO RESISTIVO”, PARA SE CONSEGUIR UM MENOR CONSUMO DE ENERGIA NOS EDIFÍCIOS.

).(11 2

WKm

hehiRR i∑ ++=

).Km

J(cVCC mV 3 ×== ρ

O CONSUMO DE ENERGIA PARA AQUECIMENTO E ARREFECIMENTO AMBIENTAL EM EDIFÍCIOS BIOCLIMÁTICOS, DEPENDE SIMULTÂNEAMENTE:

1 - DA MASSA TÉRMICA (ISOLAMENTO CAPACITIVO).

2 - DA POSIÇÃO DO ISOLAMENTO TÉRMICO EM

RELAÇÃO À MASSA TÉRMICA, (ISOLAMENTO RESISTIVO).

3 – DA AMPLITUDE DOS GANHOS OU PERDAS DE CALOR

ATRAVÉS DA ENVOLVENTE.

OU SEJA, DO VALOR DA CONSTANTE DE TEMPO TÉRMICA.

CONCLUSÃO

EXEMPLOS DA VARIAÇÃO DOS VALORES DA CONSTANTE DE TEMPO TÉRMICA, (CTT) E DA CAPACIDADE CALORÍFICA DIÁRIA (CCD), EM DIFERENTES TIPOS DE PAREDES, POR ORDEM DECRESCENTE DO SEU COMPORTAMENTO TÉRMICO.

SFCCDA ×= 1

horasPeríodoP

cPSP

cVx

xxxxF

242

;

2cos2cosh2cos2cosh

1

==

×××=

×××

×=

+−

=

πρλ

λρπ&

(h) RCKCCTT A

A ×===τ

Fonte: Balcomb

Fonte: Givoni

1 – EDIFÍCIOS ISOLADOS PELO EXTERIOR, COM MASSA TÉRMICA EXPOSTA PARA O INTERIOR:

VALORES ELEVADOS DE CTT, E DE CCD: ORIGINAM UM BOM FACTOR DE AMORTECIMENTO (m), E UM ELEVADO DESFASAMENTO (d)

É TERMICAMENTE A MELHOR SOLUÇÃO DESDE QUE O CLIMA APRESENTE AMPLITUDE TÉRMICA DIÁRIA SUFICIENTE, E SOBRETUDO EM CLIMAS QUENTES E SECOS.

ISOLAMENTO

SOL

BOM DESFASAMENTO E BOM AMORTECIMENTO

ISOLAMENTO PELO EXTERIOR

PAREDE DE ÁGUA

A ÁGUA PODE SER USADA PARA AUMENTAR A MASSA TÉRMICA. AS PAREDES PODEM SER FEITAS COM CONTENTORES DE ÁGUA. !!!

ÁGUA 4,2BETÃO 2,1TIJOLO 1,4

).Km

KJ( 3

BETÃO

EXTERIOR

INTERIOR

2 – EDIFÍCIOS COM PAREDES DUPLAS DE ELEVADA MASSA TÉRMICA COM ISOLAMENTO NA CAIXA DE AR - (ISOLAMENTO INTEGRAL):

A CTT É PRINCIPALMENTE FUNÇÃO DA MASSA TÉRMICA INTERIOR E DA ESPESSURA DO ISOLAMENTO TÉRMICO.

A MASSA TÉRMICA EXTERIOR INFLUENCIA AS TRANSFERÊNCIAS DE CALOR, PARA DENTRO OU PARA FORA DO EDIFÍCIO, DADO QUE ACTUA NO ΔT QUE SE VERIFICA ATRAVÉS DO ISOLAMENTO.

A CCD, É APENAS FUNÇÃO DA MASSA TÉRMICA EXPOSTA PARA O INTERIOR.

SOL

ISOLAMENTO

BETÃO

BETÃO

É UMA BOA SOLUÇÃO SE AS MASSAS TÉRMICAS EXPOSTAS PARA O INTERIOR E PARA O EXTERIOR FOREM ELEVADAS, TAL COMO A ESPESSURA DO ISOLAMENTO TÉRMICO.

MENOR DESFASAMENTO QUE O ANTERIOR E AMORTECIMENTO SEMELHANTE.

ISOLAMENTO INTEGRAL

INTERIOREXTERIOR

3 – EDIFÍCIOS DE ELEVADA MASSA TÉRMICA ISOLADOS PELO EXTERIOR E PELO INTERIOR:

ELEVADA CTT, E CCD DESPREZÁVEL, ATENDENDO A QUE O ISOLAMENTO INTERIOR CORTA O CONTACTO ENTRE A MASSA TÉRMICA E O SEU AMBIENTE.

EM EDIFÍCIOS NÃO VENTILADOS, COM CARGAS TÉRMICAS SOLARES MINIMIZADAS, A MASSA TÉRMICA CONSEGUE ALGUM AMORTECIMENTO DAS FLUTUAÇÕES DE TEMPERATURA.

EM EDIFÍCIOS VENTILADOS, O EFEITO DA MASSA TÉRMICA TORNA-SE DESPREZÁVEL.

SE EXISTIREM CARGAS TÉRMICAS SOLARES IMPORTANTES, A TEMPERATURA INTERIOR AUMENTA RÁPIDAMENTE, ATENDENDO A QUE O ISOLAMENTO INTERIOR IMPEDE A ABSORÇÃO DE ENERGIA PELA MASSA TÉRMICA (O ISOLAMENTO INTERIOR RETIRA A INÉRCIA TÉRMICA À PAREDE).

SOLISOLAMENTO PELAS DUAS FACES DA

PAREDE

ISOLAMENTO

ISOLAMENTO

BETÃO

ARMAZENAMENTO DE ENERGIA

22º

59ºINTERIOR EXTERIOR

RETORNO DE ENERGIA PARA O INTERIOR

PERDA DE ENERGIA

4 – EDIFÍCIOS ISOLADOS PELO INTERIOR, COM MASSA TÉRMICA EXPOSTA PARA O EXTERIOR:VALORES DE CTT E DE CCD, PEQUENOS.

A MASSA TÉRMICA EXPOSTA PARA O EXTERIOR, ARMAZENA E LIBERTA ENERGIA TÉRMICA PRINCIPALMENTE PARA O EXTERIOR. O ISOLAMENTO INTERIOR RETIRA A INÉRCIA TÉRMICA À PAREDE.

SOL

EXTERIOR

INTERIOR

BETÃO

ISOLAMENTO

O COMPORTAMENTO TÉRMICO É SEMELHANTE AO DE UM EDIFÍCIO COM PEQUENA MASSA TÉRMICA.

NÃO SE CONSEGUE CRIAR DESFASAMENTO, A MENOS QUE HAJA UMA ESPESSURA CONSIDERÁVEL DE BETÃO, CONSEGUINDO-SE APENAS UM PEQUENO AMORTECIMENTO. NÃO É UMA BOA SOLUÇÃO PARA UM PROJECTO BIOCLIMÁTICO.

ISOLAMENTO PELO INTERIOR

O ISOLAMENTO IMPEDE A TRANSFERÊNCIA DE CALOR

COMPORTAMENTO TÉRMICO VERSUS CONFIGURAÇÃO DOS MATERIAIS NA PAREDE

PODIUMSOL

ISOLAMENTO PELO EXTERIOR

ISOLAMENTO PELO INTERIOR

ISOLAMENTO INTEGRAL

ISOLAMENTO PELAS DUAS FACES DA PAREDE

ISOLAMENTO

ISOLAMENTO

ISOLAMENTO

BETÃO

ISOLAMENTO

ISOLAMENTO

ISOLAMENTO

BETÃO

BETÃO

BETÃO

BETÃO

BETÃO

6 ELEMENTOS IMPORTANTES NUM PROJECTO BIOCLIMÁTICO

VERÃO

INVERNO

2-CONTROLO

1-ABERTURA SOLAR

3-DISTRIBUIÇÃO

5-COEFICIENTE DE ABSORÇÃO

6-MASSA TÉRMICA

4-ISOLAMENTO TÉRMICO

( ) MAXMINMAX2 Ia0,5T-T10 mTÉRMICAMASSA ××+=

( ) ( )MAXMAX Ia0,002 25-T0,05R ××+×=

FONTE: GIVONI

A RAZÃO MASSA TÉRMICA/ABERTURA SOLAR, DEVE ESTAR COMPRENDIDA ENTRE 3:1 A 9:1.

NO INVERNO, DURANTE A NOITE OS VÃOS EVIDRAÇADOS DEVEM SER ISOLADOS DA RADIAÇÃO FRIA ABSORVENTE DA ABÓBADA CELESTE.

1: 5,5 DE PAVIMENTO AO SOL NÃO EXCEDENDO 1,5 VEZES A ÁREA DE VIDRO.

10 a 15 cm de massa térmica nas paredes e tecto e pavimento

PARA SISTEMAS DE GANHO DIRECTO A ÁREA DE VÃOS ENVIDRAÇADOS ORIENTADOS A SUL DEVE ESTAR COMPREENDIDA ENTRE 12% A 15 %.

FONTE: GIVONIISOLAMENTO RESISTIVO:

ISOLAMENTO CAPACITIVO:

MASSA TÉRMICA NEGRA

MASSA TÉRMICA CLARA

SUL

EFEITO DA CÕR DO MATERIAL DE ARMAZENAMENTO TÉRMICO, NA

TEMPERATURA DO ESPAÇO

OBJECTIVOS BASE PARA UM PROJECTO BIOCLIMÁTICO

1-REDUÇÃO DOS CONSUMOS ENERGÉTICOS DO EDIFÍCIO FAZENDO COM QUE ELE PRÓPRIO TENHA UMA RESPOSTA TÉRMICA.

2-PREVILIGIAR O APROVEITAMENTO DAS “ENERGIAS RENOVÁVEIS”EM VEZ DE FAZER APENAS USO DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS.

3-PROMOVER UM AMBIENTE CONFORTÁVEL E SAUDÁVEL PARA OS OCUPANTES DO EDIFÍCIO, SEM AGREDIR O MEIO AMBIENTE,TRABALHANDO COM ELE EM VEZ DE O FAZER CONTRA ELE !!!

PILHA DE COMBUSTÍVEL

108

A ENERGIA DAS MARÉS

1º-OPTIMIZAR:

A ORIENTAÇÃO.

A FORMA GEOMÉTRICA.

A DIMENSÃO DOS ELEMENTOS EXPOSTOS AO SOL.

EM FUNÇÃO:

DO AZIMUTE E ALTITUDE DO SOL EM CONJUNTO COM O AZIMUTE DAS PAREDES E DOS VÃOS ENVIDRAÇADOS QUE RECEBEM O SOL.

2-UTILIZAR EM CONJUNTO AS TABELAS DE RADIAÇÃO SOLAR E OS DIAGRAMAS QUE INDICAM A TRAJECTÓRIA DO SOL.

0 QUE FAZER...... O TRABALHO DE IDENTIFICAR, COMPREENDER E SABER CONTROLAR A INFLUÊNCIA QUE O CLIMA TEM SOBRE O EDIFÍCIO, É TALVEZ A PARTE MAIS CRÍTICA DO PROJECTO.

E

N

PÔR DO SOL VERÃO

NASCER DO SOL VERÃONASCER DO SOL INVERNO

S

WPÔR DO SOL INVERNO

W

S

N

E

LONGITUDE E LATITUDE DO LOCAL.TEMPERATURA E HUMIDADE DO AR. PRECIPITAÇÃO E NIVEL DE CLARIDADE DO CÉU.VENTOS DOMINANTES DURANTE O VERÃO E O INVERNO.

Passive solar design uses a building’sorientation,structure and materials to capture thesun’s energy.

2º - VÃOS ENVIDRAÇADOS.

VENTILAÇÃO NOCTURNA.

GRAU DE MASSA TÉRMICA DO EDIFÍCIO.

ARREFECIMENTO EVAPORATIVO E RADIATIVO.

ÃNGULOS SOLARES E SOMBREAMENTO

SOL DE VERÃO

SOL DE INVERNO

SOL DE VERÃO

SOL DE INVERNOISOLAMENTO RESISTIVO

MASSA TÉRMICA

SUL

ROTAÇÃO DA TERRA

VERÃO

INVERNO

POSIÇÃO DO SOL

ISOLAMENTO CAPACITIVO

EDIFÍCIO PRISMA - NURENBERG

FACTOR DE FORMA DO EDIFÍCIO.

PROJECTO DAS FACHADAS.

CONFIGURAÇÃO DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO.

MEIO ENVOLVENTE .

VEGETAÇÃO ENVOLVENTE.EFEITO TÉRMICO DAS FORMAS ESPACIAIS

CLIMA LOCAL E CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO TÉRMICO DOS MATERIAIS DO MEIO ENVOLVENTE.

ESCALA DE AVALIAÇÃO

VIZINHANÇA DO EDIFÍCIO

LATITUDE, PAÍS

REGIÃOCIDADE

BLOCOS URBANOS

NOVA LEGISLAÇÃO: TODOS OS EDIFÍCIOS VÃO ESTAR SUJEITOS A LIMITES MÁXIMOS DE CONSUMO DE ENERGIA PARA AQUECIMENTO E ARREFECIMENTO AMBIENTAL E AQUECIMENTO DE ÁGUA DE CONSUMO. VAI SER NECESSÁRIO:

CONSTRUIR MELHOR DE UM MODO RACIONAL, COM MENOS GANHOS E PERDAS DE ENERGIA TÉRMICA.

1 - APROVEITAR A CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO TÉRMICO DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO, E A SUA CONFIGURAÇÃO, SEMPRE ASSOCIADA A UM BOM ISOLAMENTO TÉRMICO RESISTIVO,

2 - FAZER USO DAS ENERGIAS RENOVÁVEIS.

3 - FAZER USO DOS MATERIAIS RECICLÁVEIS!!!

Janelas tipo clerestório

1 m

2,5 m

Protecção solar exterior Ventilação natural

Ar fresco

Arrefecimento da terra

Parede Trombe de água

Armaz. Térm.

Bermas de terraDIA DE INVERNO NOITE DE INVERNO

MASSA TÉRMICA

SISTEMAS DE AQUECIMENTO SOLAR PASSIVO:

SULINCIDÊNCIA SOLAR

DIRECTA

INCIDÊNCIA SOLAR INDIRECTA OU DESFASADA

INCIDÊNCIA SOLAR ISOLADA

PAREDE MASSIVA

SISTEMAS DE ARREFECIMENTO PASSIVO

VENTILAÇÃO NOCTURNA

ARREFECIMENTO EVAPORATIVO

ARREFECIMENTO CONVECTIVO PELO SOLOARREFECIMENTO RADIATIVO

COLECTOR SOLAR

GANHO ISOLADO

ABSORÇÃO RADIATIVA

LEITO DE PEDRA

O AR QUENTE SAI POR ABERTURAS SUPERIORES

REGISTOS PARA CONTROLO DO MOVIMENTO DO AR

O ARREFECIMENTO EVAPORATIVO DEVE-SE ÀPASSAGEM DO AR ATRVÉS DO VASO DE ÁGUA POROSO

VASO DE ÁGUA POROSO

SOMBRAVEGETAÇÃO

NOITE

+32.80+32.75

+36.40

UM PROJECTO BIOCLIMÁTICO FEITO EM PORTUGAL:CENTRO DE MONITORIZAÇÃO AMBIENTAL DE ALBUFEIRA

ALGARVE

Projecto de Arquitectura : ARQ.ª MARI

Projecto Bioclimático: GET - A. COSTA PEREIRA / GESTÃO DE ENERGIA TÉRMICA Lda.

ARREFECIMENTO AMBIENTAL POR MEIO DE UM LEITO DE PEDRA COMPACTADA

LEITO DE PEDRA

CHAMINÉS DE VENTILAÇÃO

CENTRO DE MONITORIZAÇÃO AMBIENTAL DE ALBUFEIRA - ALGARVE

ARQ.ª MARI GET - A. COSTA PEREIRA / GESTÃO DE ENERGIA TÉRMICA Lda.

DIMENSIONAMENTO DE UM LEITO DE PEDRA PARA ARREFECIMENTO granito calor específico=900 J/Kg.K ; massa volúmica= 2130 Kg/m3ar calor específico=1000 J/Kg.K;massa volúmica=1,18 Kg/m3

Tempo de carga do leito - 12 horas volume de pedra=tempo de carga (s) x caudal mássico de ar (Kg/h) x calor específico do ar (J/Kg.K) / massa volúmica da pedra(Kg/m3) x calor específico da pedra(J/Kg.K) = q (Kw) / DT x 2,3 x nº de horas de carga

q=carga termica a vencer (KW) Volume de pedra (m3) =q/DT x 2,3 x nº de horas =q/DT x 27,610 Caudal de ar = q / DT x 3050 m3/h

DT=amplitude térmica diária no Mês mais quente

ΔΤ 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Vp(m3) 5,52 x q 4,6 x q 3,94 x q 3,45 x q 3,07 x q 2,76 x q 2,50 x q 2,30 x q 2,12 x q 1,97 x q 1,84 x q 1,73 x q 1,62 x q 1,53 x q55,2 46 39,4 34,5 30,7 27,6 25 23 21,2 19,7 18,4 17,3 16,2 15,3

Var(m3/h) 610 x q 508 x q 436 x q 381 x q 339 x q 305 x q 277 x q 254 x q 235 x q 218 x q 203 x q 191 x q 179 x q 169 x q6100 5080 4360 3810 3390 3050 2770 2540 2350 2180 2030 1910 1790 1690

P. Santo Flores Sagres Viana V.Bispo P.Rocha Caramulo Setubal MontalegreCoimbra Vila Real Sesimbra Beja AmarelejaCorvo Pico P.Delgada LComprida P.Saúde Guarda Ota S.Tirso Anadia M.Douro V.FormosoChaves V.AlentejoSines Horta S.Jorge PDouradasLisboa Alcobaça P.Ferreira PSalgadasFundão Mértola ÉvoraFunchal S. Maria Sintra Faro Bigorne Rio Maior Bragança Tancos Pegões ElvasCarvoeiro C. Roca Marvão Tavira MonchiqueBraga A do Sal Mora

Terceira Porto VRS.Antº C.Branco ViseuSetubal Portalegre Régua

S.Magos PinhãoEvora Mirandela

Santarém

Fonte: Alfredo Costa Pereira

CASA ENERGETICAMENTE AUTO-SUFICIENTE EXPONOR

ARQº CANNATÁ & FERNANDES Lda

GET - GESTÃO DE ENERGIA TÉRMICA Lda

Desde 1985

ARMAZENAMENTO DE ENERGIA TÉRMICA NA ESTRUTURA DO EDIFÍCIO

ARMAZENAMENTO DE ENERGIA TÉRMICA:

GRANDE CAPACIDADE CALORÍFICA E PEQUENA DIFUSIVIDADE TÉRMICA.

REDUÇÃO DA TEMPERATURA AMBIENTE ENTRE 3 ºC A 4 ºC.

DESFASAMENTO DO PICO DE TEMPERATUA EXTERIOR ENTRE 6 A 10 HORAS.

VENTILAÇÃO NOCTURNA PARA ARREFECIMENTO DO BETÃO, PARA INICIAR O NOVO CICLO DO DIA SEGUINTE.

ESTRUTIRAS DE BETÃO PARA AUMENTAR A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DOS EDIFÍCIOS

UM BOM PROJECTO BIOCLIMÁTICO PODE REDUZIR OU MESMO ANULAR A NECESSIDADE DE EQUIPAMENTOS DE

AVAC

)( . JTCVQARM Δ××=&

PAVILHÃO IRLANDES EXPO 2000 HANNOVER

•PAREDES DE PEDRA E PAVIMENTO DE BETÃO – ARMAZENAM E DISSIPAM ENERGIA TÉRMICA.

•HALL PRINCIPAL DE EXIBIÇÕES SUSPENSO, PARA CRIAR VENTILAÇÃO NATURAL.

•ARREFECIMENTO EVAPORATIVO DO LAGO E PAREDE PINCIPAL MICRO-PERFURADA.

•PROTECÇÕES SOLARES COM REGULAÇÃO AUTOMÁTICA.

•AQUECIMENTO DA ÁGUA DE CONSUMO POR ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA.

•O EDIFÍCIO NÃO TEM QUALQUER SISTEMA MECÂNICO DE AR CONDICIONADO.

1º projecto realizado em Portugal (2007) com climatização radiante por circuitos hidráulicos embebidos no plano neutro das lajes de betão armado antes de serem betonadas. Projectista: GET – Engenheiros consultores Lda.