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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES
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Evolução do uso de vidro em fachadas

1929 - 1960
Evolução do uso de vidro em fachadas

1968 - 2013

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Podemos utilizar fachadas
envidraçadas no Brasil?
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“Apesar de, ao menos no campo acadêmico, ter-se a certeza que as fachadas

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Precisamos capacitar o mercado em novas tecnologias
Métodos de cálculo de carga térmica antigos não
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Especificação de vidros de fachadas
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Cada projeto exige uma solução diferente
As características principais de um edifício
são definidas pelo seu entorno.

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As características principais de um edifício
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Ambiente propício a
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Sem ruído
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Sem limites de forma
Prédio mono-usuário

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Ambiente urbano exige
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Ruído
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Prédio multi-usuário
Avaliar o desempenho da edificação frente ao clima
Uso final de energia elétrica de um edifício de escritórios em São Paulo
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Etiqueta Brasileira de Desempenho Térmico de Esquadrias
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Vidro: Incolor 3 mm
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Perfil: PVC
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0,80

Uf (W/m².K):

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Etiquetagem PROCEL/INMETRO
Suporte no ajuste dos métodos de avaliação.
Informação técnica.
Testes.
Considerações finais
•

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•

Cada projeto e clima exigirá uma solução difer...
VIDROS DE ALTO DESEMPENHO E
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES
Prof. Fernando Simon Westphal, Dr. Eng.
Chefe do Departam...
11º Simpovidro Abravidro - Palestra de Fernando Simon Westphal (pela Cebrace) - "Vidros de alto desempenho e eficiência en...
11º Simpovidro Abravidro - Palestra de Fernando Simon Westphal (pela Cebrace) - "Vidros de alto desempenho e eficiência en...
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11º Simpovidro Abravidro - Palestra de Fernando Simon Westphal (pela Cebrace) - "Vidros de alto desempenho e eficiência energética em edificações"

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O engenheiro e professor Fernando Simon Westphal, chefe do Departamento de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), foi um dos palestrantes do 11º Simpovidro, evento organizado pela Associação Brasileira de Distribuidores e Processadores de Vidros Planos (Abravidro), a convite da Cebrace. O tema de sua apresentação foi "Vidros de alto desempenho e eficiência energética em edificações"

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11º Simpovidro Abravidro - Palestra de Fernando Simon Westphal (pela Cebrace) - "Vidros de alto desempenho e eficiência energética em edificações"

  1. 1. VIDROS DE ALTO DESEMPENHO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES Prof. Fernando Simon Westphal, Dr. Eng. Chefe do Departamento de Arquitetura e Urbanismo Universidade Federal de Santa Catarina fernandosw@arq.ufsc.br UFSC
  2. 2. Evolução do uso de vidro em fachadas 1929 - 1960
  3. 3. Evolução do uso de vidro em fachadas 1968 - 2013 Principais fatores: Velocidade na construção Facilidade de manutenção Estética Desempenho
  4. 4. Podemos utilizar fachadas envidraçadas no Brasil?
  5. 5. Podemos utilizar fachadas envidraçadas no Brasil?
  6. 6. “Apesar de, ao menos no campo acadêmico, ter-se a certeza que as fachadas seladas de vidro não serem uma solução cabível para edifícios de escritórios, há uma forte tendência de proliferação desse tipo de edificação na cidade.” (Sampaio e Borges, 2007 – FAUUSP) Será que o “campo acadêmico” está acompanhando a evolução da indústria? O que é uma “solução cabível”? Seria aquela que se prolifera facilmente?
  7. 7. Precisamos capacitar o mercado em novas tecnologias
  8. 8. Métodos de cálculo de carga térmica antigos não consideravam ganhos e perdas simultâneos. Década de 70 Década de 90 Curva de carga térmica de um escritório típico, calculada por diferentes métodos
  9. 9. Especificação de vidros de fachadas LUZ COR DESEMPENHO ENERGÉTICO x ESTÉTICA CALOR REFLEXÃO E TRANSM.
  10. 10. Vidros de Proteção Solar Transmissão e reflexão diferenciadas em relação a luz e ao calor Possuem tratamento superficial que filtram a radiação solar Garantem maior aproveitamento da luz natural Torna-se possível maior transparência e menor reflexão Menor ganho de calor por radiação Possibilidade de maior área envidraçada nas fachadas
  11. 11. Cada projeto exige uma solução diferente
  12. 12. As características principais de um edifício são definidas pelo seu entorno. http://www.siaa.arq.br Edifício SAP Labs – São Leopoldo (RS) Campus universitário © Aflalo e Gasperini Edifício Jatobá – São Paulo (SP) São Paulo: próximo a Marginal Pinheiros
  13. 13. As características principais de um edifício são definidas pelo seu entorno. http://www.siaa.arq.br Edifício SAP Labs – São Leopoldo (RS) Vidro claro Brises Ventilação natural © Aflalo e Gasperini Edifício Jatobá – São Paulo Vidro refletivo Controle solar Ar-condicionado
  14. 14. Ambiente propício a estratégias passivas Sem ruído Ar puro Sem limites de forma Prédio mono-usuário http://www.siaa.arq.br
  15. 15. http://www.siaa.arq.br
  16. 16. http://www.siaa.arq.br
  17. 17. http://www.siaa.arq.br
  18. 18. http://www.siaa.arq.br
  19. 19. http://www.siaa.arq.br
  20. 20. http://www.siaa.arq.br
  21. 21. Ambiente urbano exige estratégias ativas Ruído Poluição Limites de aproveitamento Prédio multi-usuário
  22. 22. Avaliar o desempenho da edificação frente ao clima
  23. 23. Uso final de energia elétrica de um edifício de escritórios em São Paulo Ilum. Externa 0.0% Aquecimento 0.0% Torres resfriamento 0.4% UPS 0.8% Bombas - água e esgoto 1.2% Ventilação - ar exterior 3.4% Elevadores/escadas 3.9% Fan-coils Ar-condicionado 28,2% 4.2% Exaustão sanitários 6.7% Bombas (CAG) 9.9% Chillers 10.3% Ilum. Interna 24.5% Equip. Escritório 40.0% 35.0% 30.0% 25.0% 20.0% 15.0% 10.0% 5.0% 0.0% 34.8%
  24. 24. 24 °C Fluxo de calor 24 °C Na condição de projeto do ar-condicionado Temp. ext. = 32 °C
  25. 25. 24 °C Fluxo de calor? 24 °C Mas ao longo do ano? Quando está frio? Temp. ext. = 18 °C
  26. 26. Temperatura Externa - São Paulo - Congonhas 40 35 TBS externa (°C) 30 25 20 15 10 5 0 jan fev mar abr maio jun jul Hora ago set out nov dez
  27. 27. Clima de São Paulo: Temperatura do Ar 35% 30% Freqüência de ocorrência 30% 27% 25% 21% 20% 15% 13% 10% 8% 5% 0% < 16 16--|20 20--|24 24--|28 >28 Faixa de Temperatura (°C) Apenas em horário comercial, das 8h às 20h
  28. 28. Clima de São Paulo: Umidade Relativa 50% Frequência 40% 30% 20% 15% 15% 19% 20% 21% 10% 10% 0% < 50% 50-60% 60-70% 70-80% 80-90% > 90% Faixa de UR Apenas em horário comercial, das 8h às 20h
  29. 29. Clima de São Paulo: Umidade Relativa Apenas 13 % das horas do período comercial registram temperatura abaixo de 25oC e umidade relativa abaixo de 60% Apenas 1 % das horas do período comercial registram temperatura abaixo de 18oC e umidade relativa abaixo de 60% Apenas em horário comercial, das 8h às 20h
  30. 30. Luminância do céu { / } 70000 60000 50000 2,5 x 40000 30000 20000 10000 0 jan fev mar abr mai jun São Paulo jul ago Nova York set out nov dez
  31. 31. Nem toda fachada de vidro é 100% transparente PERCENTUAL DE ABERTURA é somente aquele que permite a passagem de luz Spandrel Glass PAF = 60% 2007
  32. 32. Nem toda fachada de vidro é 100% transparente PERCENTUAL DE ABERTURA é somente aquele que permite a passagem de luz PAF = 20% 1929
  33. 33. Calcular a economia
  34. 34. Aumento na área de janela X Aumento no consumo de energia 2.50 2.00 2.00 200% de aumento na área de janela 1.67 1.33 1.50 Área de janela (m²) 1.00 1.00 1.00 1.02 1.03 1.05 0.50 Consumo de energia (kWh) 5% de aumento no consumo de energia 0.00 PAF = 30% PAF = 40% Ar-condicionado de alta eficiência Vidros de alto desempenho PAF = 50% PAF = 60% Possibilidade de fachadas mais transparentes
  35. 35. Fator Solar de vidros Parcela da radiação solar que atravessa o vidro na forma de calor Fator Solar = Ganho de calor Radiação transmitida diretamente Fator Solar Radiação reemitida Radiação absorvida Vidro incolor 3 mm Vidro verde 3 mm Vidro de proteção solar 87% 62% <40%
  36. 36. Fator Solar: Comparativo de Ganho de Calor Calor equivalente a 6 lâmpadas de 100W Vidro incolor 610 W/m² Calor equivalente a 2 lâmpadas de 100W Vidro com Fator Solar 30% 210 W/m² 22 dez 16h Oeste 700 W/m²
  37. 37. Comparativo: PAF 40% São Paulo Vidro Verde Vidro Controle Solar Consumo: 5400 MWh Ar Condicionado: 1084 TR Consumo: 5239 MWh Ar Condicionado: 995 TR Economia no A.C. R$ 534 mil Economia de energia R$ 56 mil Economia por m² de vidro R$ 83 + R$ 9/ano Consumo: 5137 MWh Ar Condicionado: 875 TR Vidro Duplo Economia no A.C. R$ 1.254 mil Economia de energia R$ 92 mil Economia por m² de vidro R$ 195 + R$ 14/ano
  38. 38. Comparativo: PAF 40% Rio de Janeiro Vidro Verde Vidro Controle Solar Consumo: 6124 MWh Ar Condicionado: 1228 TR Consumo: 5927 MWh Ar Condicionado: 1151 TR Economia no A.C. R$ 462 mil Economia de energia R$ 69 mil / ano Economia por m² de vidro R$ 72 + R$ 11/ano Consumo: 5814 MWh Ar Condicionado: 1018 TR Vidro Duplo Economia no A.C. R$ 1.260 mil Economia de energia R$ 108 mil Economia por m² de vidro R$ 197 + R$ 17/ano
  39. 39. Educar, treinar, capacitar... convencer
  40. 40. Como você faria uma fachada de um edifício de escritórios na Av. Beira Mar Norte, em Florianópolis, pensando alcançar um bom conforto térmico e baixo consumo de energia com ar-condicionado e iluminação?
  41. 41. Atividades importantes em andamento
  42. 42. Etiqueta Brasileira de Desempenho Térmico de Esquadrias NBR 10821-4 Características principais: Ranking de desempenho de A a E Classificação em 3 diferentes climas Informações básicas sobre o produto Avaliação da esquadria completa
  43. 43. NBR 10821 Parte 4 Vidro: Incolor 3 mm Perfil: alumínio Área de vidro (%): 0,80 Uf (W/m².K): 8,00 SHGCg (adim.): 0,87 Ug (W/m².K): 5,80 Tvg (adim.): 0,90
  44. 44. NBR 10821 Parte 4 Vidro: Habitat Neutro Verde 6mm Perfil: PVC Área de vidro (%): 0,80 Uf (W/m².K): 3,00 SHGCg (adim.): 0,42 Ug (W/m².K): 5,80 Tvg (adim.): 0,42
  45. 45. NBR 10821 Parte 4 Vidro: Habitat Refletivo Cinza 6mm Perfil: PVC Área de vidro (%): 0,80 Uf (W/m².K): 3,00 SHGCg (adim.): 0,23 Ug (W/m².K): 5,80 Tvg (adim.): 0,14
  46. 46. Etiquetagem PROCEL/INMETRO Suporte no ajuste dos métodos de avaliação. Informação técnica. Testes.
  47. 47. Considerações finais • A indústria oferece produtos de alta tecnologia • Cada projeto e clima exigirá uma solução diferente • Talvez o consumidor final ainda não tenha percebido a evolução • Torna-se necessário: educar, ensinar, capacitar • Existem ferramentas que permitem explorar o diferencial de cada produto Sim, é possível executar fachadas envidraçadas no Brasil em edifícios com alto desempenho térmico
  48. 48. VIDROS DE ALTO DESEMPENHO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES Prof. Fernando Simon Westphal, Dr. Eng. Chefe do Departamento de Arquitetura e Urbanismo Universidade Federal de Santa Catarina fernandosw@arq.ufsc.br UFSC

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