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Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
MME – Ministério de Minas e Energia
Edison Lobão
Ministro de Minas e Energia
CGIEE – Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética
Paulo Augusto Leonelli
Presidente – Ministério das Minas e Energia
Adriano Duarte Filho
Ministério da Ciência e Tecnologia
Elizabeth Marques Duarte Pereira
Representante da sociedade brasileira
Gilberto de Martino Jannuzzi
Representante da Universidade Brasileira
Jacqueline Barboza Mariano
Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis
Paulo Malamud
Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior
Sheyla Maria das Neves Damasceno
Agência Nacional de Energia Elétrica
Grupo Técnico Edificações do MME
Maria de Fátima Passos
Coordenadora – Ministério das Minas e Energia
Almir Fernandes
Instituto dos Arquitetos do Brasil
Ana Karine Batista
Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia
Élbio Gonçalves Maich
Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia
Fernando Pinto Dias Perrone
Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica - PROCEL
Francisco A. de Vasconcellos Neto
Câmara Brasileira da Indústria da Construção
Jean Benevides
Caixa Econômica Federal
Marcos Parainello
Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão
Maria Salette Weber
Ministério das Cidades
Mozart Schimdt
Programa Nacional de Racionalização do Uso de Derivados de Petróleo e do Gás Natural - CONPET
Nelson da Silva
Ministério da Ciência e Tecnologia
Roberto Lamberts
Representante Universidade Brasileira
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
Secretaria do Grupo Técnico de Edificações – GT Edificações
Ana Paula Cardoso Guimarães
Centro de Pesquisas de Energia Elétrica
Arthur José Oliveira
Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia do Rio de Janeiro
Cláudia Barroso-Krause
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Cláudia Naves Amorin
Universidade de Brasília
Daniel Delgado Bouts
Eletrobrás/ Procel
João Carlos Rodrigues Aguiar
Centro de Pesquisas de Energia Elétrica
Leonardo Salazar Bittencourt
Universidade Federal de Alagoas
Luciana Hamada
Instituto Brasileiro de Administração Municipal
Roberta Vieira G. Souza
Universidade Federal de Minas Gerais
Roberto Wagner L. Pereira
Ministério das Minas e Energia
Rodrigo Uchôa Batista
Caixa Econômica Federal
Vânia Maria Delorme Prado
Caixa Econômica Federal
Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial
João Alziro Herz da Jornada
Presidente
Alfredo Carlos Orphão Lobo
Diretor da Qualidade
Gustavo José Kuster de Albuquerque
Gerente da Divisão de Programas de Avaliação da Conformidade
Leonardo Machado Rocha
Gerente Substituto da Divisão de Programas de Avaliação da Conformidade
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
Eletrobrás/Procel
Jose Antonio Muniz Lopes
Presidente
Ubirajara Rocha Meira
Diretor de Tecnologia
Fernando Pinto Dias Perrone
Chefe do Departamento de Projetos de Eficiência Energética
Solange Nogueira Puente Santos
Chefe da Divisão de Eficiência Energética em Edificações
Equipe do Procel Edifica
Estefânia Mello
Frederico Guilherme Cardoso Souto Maior de Castro
José Luiz Grunewald Miglievich Leduc
Maria Tereza Marques da Silveira
Rodrigo da Costa Casella
Tábata Juventude Moreira
Laboratório de Eficiência Energética em Edificações – LabEEE – UFSC
Roberto Lamberts
Coordenador
Joyce Carlo
Ana Paula Melo
Greici Ramos
Márcio Sorgato
Miguel Pacheco
Rogério Versage
Acadêmicos: Diego Tamanini
Rovy Pereira
Juliana May Sangoi
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
ÍNDICE
APRESENTAÇÃO 7
OBJETIVOS DO MANUAL 7
ESTRUTURA DO REGULAMENTO TÉCNICO DA QUALIDADE 8
MÉTODO E ESTRUTURA DO MANUAL 10
SIGLAS E ABREVIAÇÕES 11
1 CONCEITOS E DEFINIÇÕES 12
1.1 ABERTURA 12
1.1.1 DETALHAMENTO 12
1.1.2 EXEMPLOS 12
1.1.3 EXERCÍCIOS 13
1.2 ABSORTÂNCIA TÉRMICA 14
1.2.1 DETALHAMENTO 14
1.3 AMBIENTE 15
1.3.1 DETALHAMENTO 15
1.3.2 EXEMPLO 15
1.3.3 EXERCÍCIOS 16
1.4 ÂNGULOS DE SOMBREAMENTO: AHS E AVS 17
1.4.1 DETALHAMENTO 17
1.4.2 EXEMPLOS 20
1.5 ÁREA DE PROJEÇÃO DA COBERTURA E ÁREA DE PROJEÇÃO DO EDIFÍCIO 23
1.5.1 DETALHAMENTO 23
1.6 ÁREA ÚTIL E ÁREA TOTAL 25
1.6.1 DETALHAMENTO 25
1.6.2 EXEMPLO 25
1.7 CAPACIDADE TÉRMICA 27
1.7.1 DETALHAMENTO 27
1.7.2 EXERCÍCIOS 27
1.8 CICLO ECONOMIZADOR 30
1.9 COBERTURAS NÃO APARENTES 31
1.9.1 EXEMPLO 31
1.10 DENSIDADES DE POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO 32
1.10.1 DETALHAMENTO 32
1.10.2 EXEMPLO 33
1.11 EDIFÍCIOS COMERCIAIS OU DE SERVIÇOS 34
1.11.1 DETALHAMENTO 34
1.11.2 EXERCÍCIOS 34
1.12 ENVOLTÓRIA 36
1.12.1 DETALHAMENTO 36
1.12.2 EXEMPLOS 36
1.13 FACHADA E ORIENTAÇÃO 38
1.13.1 DETALHAMENTO 38
1.13.2 EXEMPLO 39
1.14 FATOR ALTURA E FATOR DE FORMA 41
1.14.1 DETALHAMENTO 41
1.15 FATOR SOLAR 42
1.15.1 DETALHAMENTO 42
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
1.16 INDICADOR DE CONSUMO 44
1.16.1 DETALHAMENTO 44
1.17 PAFT E PAZ 45
1.17.1 DETALHAMENTO 45
1.17.2 CÁLCULO DE PAFT E PAZ 47
1.17.3 EXEMPLOS 50
1.18 PAREDES EXTERNAS 52
1.18.1 DETALHAMENTO 52
1.19 RELAÇÃO CUSTO-BENEFÍCIO 53
1.20 TRANSMITÂNCIA TÉRMICA 54
1.20.1 DETALHAMENTO 54
1.20.2 EXERCÍCIOS 54
1.21 ZONA BIOCLIMÁTICA 55
1.21.1 DETALHAMENTO 55
1.22 ZONA DE CONFORTO 57
1.22.1 DETALHAMENTO 57
1.23 ZONA DE ILUMINAÇÃO 61
1.24 ZONA TÉRMICA 62
1.24.1 DETALHAMENTO 62
1.24.2 EXEMPLOS 62
1.24.3 EXERCÍCIO 63
2 INTRODUÇÃO 64
2.1 OBJETIVO 64
2.2 PROCEDIMENTOS PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA 64
2.2.1 REQUISITOS PRESENTES NA EQUAÇÃO DE CLASSIFICAÇÃO 65
2.2.2 EQUAÇÃO GERAL DE CLASSIFICAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA DO EDIFÍCIO 67
2.3 BONIFICAÇÕES 71
2.3.1 RACIONALIZAÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA 73
2.4 PRÉ-REQUISITOS GERAIS 74
2.5 PRÉ-REQUISITOS ESPECÍFICOS 75
3 ENVOLTÓRIA 77
3.1 PRÉ-REQUISITOS 77
3.1.1 NÍVEL A 77
3.1.2 NÍVEL B 82
3.1.3 NÍVEIS C E D 84
3.2 DETERMINAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA 85
3.2.1 INTRODUÇÃO 85
3.2.2 MÉTODO DE CÁLCULO DO INDICADOR DE CONSUMO 91
4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO 99
4.1 PRÉ-REQUISITOS ESPECÍFICOS 99
4.1.1 DIVISÃO DE CIRCUITOS 100
4.1.2 CONTRIBUIÇÃO DA LUZ NATURAL 101
4.1.3 DESLIGAMENTO AUTOMÁTICO DO SISTEMA DE ILUMINAÇÃO 102
4.2 PROCEDIMENTO DE DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA 103
4.2.1 DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE AMBIENTE (K) 103
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
4.2.2 DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO RELATIVA LIMITE (DPIRL)
108
4.2.3 ROTEIRO PARA AVALIAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA DE ILUMINAÇÃO 115
5 SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR 116
5.1 INTRODUÇÃO 116
5.2 PRÉ-REQUISITOS 116
5.3 CONDICIONADORES DE AR DO TIPO JANELA OU DO TIPO SPLIT 117
5.3.1 CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA 117
5.3.2 EFICIÊNCIA DE UMA ZONA COM DIFERENTES UNIDADES 117
5.3.3 EFICIÊNCIA DE VÁRIOS AMBIENTES 119
5.3.4 EFICIÊNCIA DE DOIS OU MAIS SISTEMAS INDEPENDENTES 121
5.4 SISTEMAS DE CONDICIONAMENTO DE AR NÃO REGULAMENTADOS PELO INMETRO 123
5.4.1 SISTEMAS COMPOSTOS POR CONDICIONADORES DE AR DE JANELA E SPLIT 123
5.4.2 SISTEMAS CENTRAIS DE CONDICIONAMENTO DE AR 124
5.4.3 CONTROLE DE TEMPERATURA POR ZONA 124
5.4.4 AUTOMAÇÃO 126
5.4.5 ISOLAMENTO DE ZONAS 126
5.4.6 CONTROLES E DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE VENTILAÇÃO 127
5.4.7 RECUPERAÇÃO DE CALOR 128
5.4.8 CONTROLES E DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS HIDRÁULICOS 129
5.4.9 CONTROLES E DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS HIDRÁULICOS 130
6 SIMULAÇÃO 131
6.1 PRÉ-REQUISITOS ESPECÍFICOS 131
6.2 PROCEDIMENTOS PARA SIMULAÇÃO 131
6.2.1 EDIFÍCIOS CONDICIONADOS ARTIFICIALMENTE 131
6.2.2 EDIFÍCIO NATURALMENTE VENTILADOS OU NÃO CONDICIONADOS 138
7 REGULAMENTO DE AVALIAÇÃO DA CONFORMIDADE – RAC-C 140
7.1 INTRODUÇÃO 140
7.2 ENCE GERAL E PARCIAL 140
7.3 PROCESSO DE ETIQUETAGEM 143
7.3.1 AVALIAÇÃO DE PROJETO 145
7.3.2 INSPEÇÃO POR AMOSTRAGEM DO EDIFÍCIO 146
7.3.3 CASOS DE NÃO CONFORMIDADE NO PROCESSO 148
7.4 DOCUMENTAÇÃO NECESSÁRIA PARA CLASSIFICAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA 148
ANEXOS 151
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
7
Apresentação
Objetivos do manual
Este manual visa detalhar os tópicos do Regulamento Técnico da Qualidade (RTQ-C) do
Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Público, de forma a
esclarecer possíveis dúvidas sobre métodos de cálculo e aplicação de seu conteúdo.
Para tal, os conceitos e definições apresentados no RTQ-C são explicados e os métodos,
justificados. Espera-se que, ao final da leitura, o leitor esteja apto a classificar edifícios de
acordo com os requisitos do regulamento e a submeter apropriadamente o projeto ou
edifício à certificação.
Cabe salientar que nenhuma regulamentação por si garante um edifício de qualidade.
Maiores níveis de eficiência podem ser alcançados através de estratégias de projeto e
por iniciativas e cooperação dos diversos atores ligados à construção dos edifícios
(arquitetos, engenheiros civis, eletricistas, mecânicos e empreendedores). Igualmente,
tão importantes e freqüentemente esquecidos, os usuários têm participação decisiva no
uso de edifícios eficientes através dos seus hábitos, que podem reduzir de forma
significativa o consumo de energia, aumentando assim a eficiência das edificações e
reduzindo desperdícios. Todos os envolvidos na concepção e utilização dos edifícios e
seus sistemas podem contribuir para criar e manter edificações energeticamente
eficientes.
O regulamento deve ser considerado como um desafio para procurar e efetivamente
alcançar níveis mais elevados de eficiência energética nas edificações. A obtenção de
uma etiqueta de eficiência não é definitiva e pode ser continuamente melhorada com
inovações tecnológicas ao longo dos anos, criando um hábito do aprimoramento
constante em eficiência energética, da concepção ao uso do edifício.
A Figura A.1.1 representa os cinco níveis de eficiência do RTQ-C e mostra como esta
filosofia de contínuo aprimoramento está embutida no regulamento. O RTQ-C não define
limite superior para o nível A, uma vez que desempenhos mais elevados de eficiência
energética podem sempre ser conseguidos.
Figura A.1.1. Níveis de eficiência
A B C ED
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
8
Neste sentido, a procura de maiores níveis de eficiência inclui o comissionamento. O
comissionamento consiste em planejar e executar os projetos de forma a garantir que os
mesmos apresentem efetivamente o desempenho esperado, corrigindo defeitos ou
ajustando equipamento se for necessário até alcançar os objetivos propostos.
Finalmente, para atingir e manter níveis mais elevados de eficiência é muito importante a
participação dos usuários. Um edifício eficiente com usuários ineficientes pode tornar-se
um edifício ineficiente. Da mesma forma, edifícios ineficientes, podem aumentar de forma
considerável a sua eficiência se houver um empenho dos seus usuários nesse sentido.
Estrutura do Regulamento Técnico da Qualidade
O RTQ-C fornece uma classificação de edifícios através da determinação da eficiência de
três sistemas:
• Envoltória;
• Iluminação;
• Condicionamento de ar.
Os três itens, mais bonificações, são reunidos em uma equação geral de classificação do
nível de eficiência do edifício. É possível também obter a classificação de apenas um
sistema, deixando os demais em aberto. Neste caso, no entanto, não é fornecida uma
classificação geral do edifício, mas apenas do(s) sistema(s) analisado(s).
A classificação da envoltória faz-se através da determinação de um conjunto de índices
referentes às características físicas do edifício. Componentes opacos e dispositivos de
iluminação zenital são definidos em pré-requisitos enquanto as aberturas verticais são
avaliadas através de equações. Estes parâmetros compõem a “pele” da edificação (como
cobertura, fachada e aberturas), e são complementados pelo volume, pela área de piso
do edifício e pela orientação das fachadas.
A eficiência da iluminação é determinada calculando a densidade de potência instalada
pela iluminação interna, de acordo com as diferentes atividades exercidas pelos usuários
de cada ambiente. Para a determinação da iluminação adequada a cada atividade, o
RTQ-C segue a norma NBR 5413. Calcula-se a potência instalada de iluminação, a
iluminância de projeto e a iluminância gerada pelo sistema para determinação da
eficiência. Quanto menor a potência utilizada, menor é a energia consumida e mais
eficiente é o sistema, desde que garantidas as condições adequadas de iluminação. Este
item deve ser avaliado por ambiente, uma vez que estes podem ter diferentes usos e,
portanto, distintas necessidades de iluminação.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
9
A classificação da eficiência do sistema de condicionamento de ar pode ser dividida em
duas diferentes classes. Uma classe lida com sistemas individuais e split, já classificados
pelo INMETRO. Desta forma, deve-se apenas consultar os níveis de eficiência fornecidos
nas etiquetas do INMETRO para cada um dos aparelhos instalados na edificação para
posteriormente aplicar o resultado na equação geral do edifício. Já a eficiência de
sistemas de condicionamento de ar como os centrais, que não são classificados pelo
INMETRO, devem seguir prescrições definidas no texto do regulamento. Assim, a
classificação do nível de eficiência destes sistemas é mais complexa, pois sua definição
depende da verificação de um número de requisitos e não pode ser simplesmente obtida
pela consulta da etiqueta.
Terminado o cálculo da eficiência destes três sistemas (Iluminação, Condicionamento de
ar e Envoltória), os resultados parciais são inseridos na equação geral para verificar o
nível de eficiência global da edificação. O formato da Etiqueta Nacional de Conservação
de Energia (ENCE), contendo os níveis finais e parciais do edifício, é mostrado na Figura
A.1.2.
Figura A.1.2. Modelo da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE) para
edificações.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
10
No entanto, o cálculo dos três diferentes níveis de eficiência parciais e do nível geral de
eficiência podem ser alterados tanto por bonificações, que podem elevar a eficiência,
quanto por pré-requisitos que, se não cumpridos, reduzem esses níveis. As bonificações
são bônus de pontuação que visam incentivar o uso de energia solar para aquecimento
de água, uso racional de água, cogeração, dentre outros, mas sem a obrigatoriedade de
constarem no edifício. Já os pré-requisitos referem-se a cada sistema em particular, e
também ao edifício por completo, e seu cumprimento é obrigatório.
Método e estrutura do manual
O conteúdo deste manual foi organizado para apresentar os conceitos e definições
usados no RTQ-C, agrupados em três temas (envoltória, iluminação e condicionamento
de ar). Nem todos os conceitos são mencionados por se considerar que não necessitam
explicação.
Cada um dos conceitos abordados transcreve integralmente a definição do RTQ-C para
depois esclarecer as intenções da redação e fornecer mais informações. Dependendo do
caso, quadros e figuras são utilizados como recursos didáticos com a intenção de
esclarecer pontos de possível dificuldade de compreensão e sistematizar pontos
importantes.
Há diferentes tipos de quadros para os diversos conteúdos do manual. Quadros de
moldura tracejada contêm citações literais de definições, tabelas e equações do
regulamento, preservando a sua numeração original, facilitando a consulta entre o
manual e o RTQ-C. Quadros de duas colunas apresentam exemplos práticos, separando
por colunas aqueles que se aplicam ou não à definição explicada. Podem também
apresentar exemplos práticos de definições similares para melhor compreensão das
distinções entre as mesmas. Um terceiro tipo de quadro, de moldura contínua,
suplementa o texto principal com explicações adicionais. Finalmente, um quarto tipo de
quadro, de moldura dupla, apresenta e exemplos de aplicação e exemplos de cálculo
para aprofundar a compreensão do leitor.
Após a revisão dos conceitos e definições, uma outra sessão apresenta a classificação
do nível de eficiência explicando o processo paulatinamente. No final da sessão é
mostrado como integrar as três classificações parciais em uma classificação final do
edifício.
É também abordada a questão das classificações parciais e gerais para partes de
edificações: como proceder, casos em que se aplicam e quais os objetivos.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
11
A sessão seguinte mostra a conversão dos cálculos, verificação de requisitos e
contabilização de pontos extras provenientes das bonificações para preenchimento dos
formulários de submissão do projeto/edifício com maior rapidez e facilidade. Ou seja, esta
sessão apresenta o procedimento para submissão até ser obtida a ENCE (Etiqueta
Nacional de Conservação de Energia) fornecida pelo INMETRO.
Siglas e Abreviações
ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas
ENCE: Etiqueta Nacional de Conservação de Energia
INMETRO: Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial
RTQ-C: Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de
Edifícios Comerciais, de Serviços e Público
RAC-C: Regulamento de Avaliação da Conformidade do Nível de Eficiência Energética de
Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
12
1 CONCEITOS E DEFINIÇÕES
1.1 ABERTURA
1.1.1 Detalhamento
É abertura toda e qualquer parte da fachada cujo material é transparente ou translúcido,
permitindo a passagem de luz e/ou radiação solar direta ou indireta para o interior da
edificação. Suas arestas podem estar em contato com materiais opacos ou também
transparentes ou translúcidos. Qualquer vão que esteja descoberto e/ou sem nenhum
tipo fechamento (como em pórticos), não é considerado abertura. Um vão total ou
parcialmente fechado com um material opaco, sem a presença de material transparente
ou translúcido, também não é considerado abertura.
Os vãos sem qualquer tipo de fechamento são excluídos da definição, pois vãos
descobertos podem ser usados como proteções solares permitindo ventilação natural e
sombreando a fachada. Além disso, sacadas ou varandas sombreiam portas e janelas de
vidro, e também não são consideradas aberturas, enquanto as portas e janelas de vidro o
são.
Esta definição distingue materiais transparentes e translúcidos dos opacos, que não
deixam passar a luz/radiação solar, pelos seus desempenhos térmicos diferenciados.
1.1.2 Exemplos
É ABERTURA
Janelas de vidro;
Paredes envidraçadas;
Paredes de tijolo de vidro;
Vãos fechados com placas de policarbonato
ou acrílico;
Janelas fechadas com vidro mas com
venezianas.
NÃO É ABERTURA
Vãos descobertos;
Pórticos;
Cobogós;
Varandas;
Sacadas;
Abertura: todas as áreas da envoltória do edifício, com fechamento translúcido ou
transparente (que permite a entrada da luz), incluindo janelas, painéis plásticos,
clarabóias, portas de vidro (com mais da metade da área de vidro) e paredes de blocos de
vidro. Exclui vãos sem fechamentos e elementos vazados como cobogós.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
13
1.1.3 Exercícios
1.1.3.1 Exercício 1
Um edifício apresenta uma fachada em que metade da área é fechada por vidro com a
altura do pé direito, sendo o resto da fachada composta de tijolos de vidro. Qual é o
percentual de aberturas nas fachadas de tal edifício?
Resposta: 100%. Todos os materiais da fachada são transparentes ou translúcidos.
1.1.3.2 Exercício 2
Se, no caso anterior, metade das paredes de vidro que fecham os vãos fosse deixada
sem fechamento, isso aumentaria ou reduziria a área de aberturas da fachada?
Resposta: Reduziria o percentual de aberturas em 25% uma vez que os vãos sem
fechamento não contam como materiais transparentes ou translúcidos. Este exemplo visa
frisar que a definição abertura do RTQ-C se refere exclusivamente às parcelas da
envoltória do edifício de materiais transparentes ou translúcidos. Vãos descobertos sem
nenhum tipo de material não são aberturas para fins do manual
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
14
1.2 ABSORTÂNCIA TÉRMICA
Fonte: NBR 15220-1 (ABNT, 2005)
1.2.1 Detalhamento
Absortância solar é uma propriedade do material referente a parcela da radiação
absorvida pelo mesmo, geralmente relacionada a cor. A NBR 15220-2 apresenta, no
Anexo B, uma lista de absortâncias para algumas cores e materiais, listada a seguir.
Tabela 1.1. Absortância (αααα) para radiação solar (ondas curtas).
Tipo de Superfície αααα
Chapa de alumínio (nova e brilhante) 0,05
Chapa de alumínio (oxidada) 0,15
Chapa de aço galvanizada (nova e brilhante) 0,25
Caiação nova 0,12 / 0,15
Concreto aparente 0,65 / 0,80
Telha de barro 0,75 / 0,80
Tijolo aparente 0,65 / 0,80
Reboco claro 0,30 / 0,50
Revestimento asfáltico 0,85 / 0,98
Vidro incolor 0,06 / 0,25
Vidro colorido 0,40 / 0,80
Vidro metalizado 0,35 / 0,80
Pintura:
Branca
Amarela
Verde clara
“Alumínio”
Verde escura
Vermelha
Preta
0,20
0,30
0,40
0,40
0,70
0,74
0,97
Fonte: NBR 15220-2 (ABNT, 2005)
Absortância à radiação solar (α): Quociente da taxa de radiação solar absorvida por uma
superfície pela taxa de radiação solar incidente sobre esta mesma superfície.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
15
1.3 AMBIENTE
1.3.1 Detalhamento
Um ambiente é um espaço interno do edifício delimitado por divisórias ou paredes. Este
conceito é a base para o cálculo da eficiência do sistema de iluminação de um edifício,
pois a sua determinação é feita através do cálculo da eficiência da iluminação de cada
ambiente. O correto entendimento de ambiente permite um cálculo correto do nível de
eficiência da iluminação.
Por divisão, não se entende somente paredes de alvenaria ou concreto. Freqüentemente
espaços de escritório são divididos por partições desmontáveis que criam espaços
internos que são classificados como ambientes pelo RTQ-C. É necessário, no entanto,
que tais partições vedem o espaço do piso até ao teto. Estações de trabalho de planta
livre não são contabilizadas como ambientes independentes.
1.3.2 Exemplo
Figura 1.1. Divisórias até o forro (ou teto) delimitam ambientes, mesmo que contenham
vidro. Portanto, há dois ambientes na figura.
Ambiente: espaço interno de um edifício, fechado por superfícies sólidas tais como
paredes ou divisórias, teto, piso e dispositivos operáveis tais como janelas e portas.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
16
1.3.3 Exercícios
Um espaço é vedado do piso ao teto por divisórias desmontáveis, compostas de madeira
compensada até 2,2 m e vidro a partir dessa altura até ao teto. O espaço tem porta e
forma um escritório independente. Este espaço é um ambiente?
Resposta: Sim. O espaço é fechado. Convém notar que não se deve considerar as
luminárias nos ambientes contíguos no cálculo da eficiência da iluminação. Embora a
passagem de luz entre ambientes contíguos ocorra através da parcela de vidro da
divisória, esta passagem pode ser interrompida com a instalação de persianas.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
17
1.4 ÂNGULOS DE SOMBREAMENTO: AHS E AVS
1.4.1 Detalhamento
A definição de abertura decorre da importância de identificar os materiais transparentes e
translúcidos na envoltória do edifício. As definições de PAFT e PAZ são complementares e
surgem da necessidade de quantificar a influencia das aberturas no comportamento
térmico do edifício. Esta influência, no caso especial das aberturas, está intimamente
ligada à irradiação solar. Por este motivo, não basta determinar e quantificar as aberturas;
torna-se necessário saber se e quanto as mesmas estão sombreadas.
Para quantificar o efeito dos sistemas de sombreamento nas aberturas, o RTQ-C
apresenta dois conceitos complementares: Ângulo Vertical de Sombreamento (AVS) e
Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS). Estes indicadores de sombreamento na
abertura são medidos, o primeiro em corte, e o segundo em planta. Assim, o AVS mede,
no plano vertical, o efeito das proteções solares horizontais enquanto o AHS mede no
plano horizontal o efeito das proteções solares verticais. A Tabela 1.1 sintetiza estas
relações.
Tabela 1.2. Comparação entre AHS e AVS
Indicador Plano de medição Visto
Tipo de proteção
medida
AHS Plano horizontal Em planta Proteções verticais
AVS Plano vertical Em corte Proteções horizontais
AHS: Ângulo Horizontal de Sombreamento: ângulo formado entre 2 planos verticais:
• o primeiro plano é o que contém a base da folha de vidro (ou material translúcido),
• o segundo plano é formado pela extremidade mais distante da proteção solar
vertical e a extremidade oposta da base da folha de vidro (ou material translúcido).
AVS: Ângulo Vertical de Sombreamento: ângulo formado entre 2 planos que contêm a
base da abertura:
• o primeiro é o plano vertical na base da folha de vidro (ou material translúcido),
• o segundo plano é formado pela extremidade mais distante da proteção solar
horizontal até a base da folha de vidro (ou material translúcido).
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
18
Os ângulos são sempre medidos entre os planos da folha de vidro e da aresta mais
distante pertencente à proteção solar. Para uso no RTQ-C, o ângulo utilizado é dado pela
média ponderada do ângulo de sombreamento em função da área das aberturas; no
entanto, o ângulo final máximo a ser utilizado é 45º. Para as Zonas Bioclimáticas 6 e 8,
com uma Ape menor que 500m² o AVS possui uma restrição maior, com um limite de 25º.
Este limite visa evitar o uso de proteções excessivas que possam prejudicar a penetração
da luz natural difusa nos ambientes internos.
Seguem-se alguns exemplos de medições de AVS:
Figura 1.2. Ângulos Verticais de Sombreamento.
O AHS deve sempre ser considerado nos dois lados da abertura. Desta forma, o AHS de
uma abertura é a média do ângulo das duas proteções solares, como mostrado nas
figuras abaixo:
Figura 1.3. Ângulos Horizontais de Sombreamento.
Notar que o AVS deve ser medido em corte enquanto o AHS deve ser medido em planta e
nas duas direções (dependendo da orientação da fachada).
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
19
É AVS
Se medido no plano vertical;
Se referente a proteções solares horizontais;
Refere-se a aberturas;
Beirais;
Marquises;
Proteções solares horizontais e móveis que
ocupam toda a fachada;
Varandas externas no alinhamento do edifício.
É AHS
Se medido no plano horizontal;
Se referente a proteções solares verticais;
Refere-se a aberturas;
Proteções solares verticais e móveis que
ocupam toda a fachada;
Varandas externas no alinhamento do
edifício.
No caso de proteções solares vazadas, deve-se proceder da seguinte forma:
• Pórticos ou chapas perfuradas paralelas ao plano envidraçado: são consideradas
fachadas e deve-se consultar o item de definições para PAF (Percentual de Área
de Abertura na Fachada).
• Proteções solares vazadas formadas por placas com aletas paralelas devem ter
estabelecidas uma relação entre a altura (para AVS) ou profundidade (para AHS)
da aleta e o vão entre destas aletas, conforme a Figura 1.4. A razão entre eles é
um fator de correção a ser multiplicado pelo AVS ou AHS. Fatores de correção
maiores que 1, adotar 1.
Figura 1.4. Fator de correção para proteção solar vazada.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
20
1.4.2 Exemplos
Figura 1.5. Proteção solar horizontal com
AVS de 45º.
Figura 1.6. Proteção solar horizontal com AVS
de 30º.
Figura 1.7. Proteção solar vertical com AHS
de 10º.
Figura 1.8. Proteção solar horizontal com AVS
de 45º e proteção solar vertical com AHS de
10º.
FATOR DE CORREÇÃO PARA PROTEÇÕES SOLARES VAZADAS
Proteções solares vazadas permitem uma maior entrada da radiação solar quando
comparada às outras proteções solares com mesmo ângulo de proteção; por este motivo
adota-se o fator de correção. Assim, um fator de correção igual a um representa uma
proteção solar vazada onde a parcela sombreada é a mesma que uma proteção solar não
vazada, de mesmo ângulo.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
21
Figura 1.9. Proteção solar horizontal com
AVS de 60º, em que se deve considerar 45º
para uso no método prescritivo.
Figura 1.10. Proteção solar horizontal
perfurada: Pérgola. Considerar fator de
correção.
Figura 1.11. Varandas internas à projeção horizontal do edifício, à direita. E, varandas
externas à projeção do edifício, à esquerda. Neste caso, ainda existe o sombreamento de
um plano do edifício sobre o outro.
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22
ATENÇÃO NO CÁLCULO DOS ÂNGULOS DE SOMBREAMENTO
VARANDAS INTERNAS À PROJEÇÃO HORIZONTAL DO EDIFÍCIO
O sombreamento que elas proporcionam não deve ser considerado, visto que o cálculo
do PAF induz à redução da área envidraçada real. Ver PAF, neste capítulo de definições.
VARANDAS EXTERNAS À PROJEÇÃO HORIZONTAL DO EDIFÍCIO
Varandas localizadas na parte externa do alinhamento do edifício (fora da projeção
horizontal do edifício) são consideradas proteções solares, geralmente como AVS. Ver
Figura 1.11.
PROTEÇÕES SOLARES PARALELAS À FACHADA
Caso a proteção solar ocupe uma área paralela à fachada, esta é considerada fachada,
participando do cálculo do PAF, maiores detalhes em PAFT.
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23
1.5 ÁREA DE PROJEÇÃO DA COBERTURA E ÁREA DE
PROJEÇÃO DO EDIFÍCIO
1.5.1 Detalhamento
Estes são dois conceitos diferentes sobre a projeção do edifício, utilizados em diferentes
momentos na classificação do nível de eficiência do edifício. A área de projeção da
cobertura (Apcob) consiste na projeção horizontal da coberta e é utilizado para o cálculo do
Fator Altura. A área de projeção do edifício (Ape) é igual à área de projeção da cobertura
em edifícios de formato uniforme, no entanto em edifícios de formato irregular a Ape é a
média da projeção dos pavimentos.
A Figura 1.12 mostra um edifício de formato irregular e a área a ser considerada para a
Apcob. Para a Ape deve se considerar a média das áreas dos pavimentos - áreas A, B e C -
conforme a Figura 1.12.
Figura 1.12. Áreas consideradas para Apcob – Área de projeção da cobertura; e Ape –
Área de projeção do edifício.
Apcob: área de projeção da cobertura (m2
): área da projeção horizontal da cobertura,
incluindo terraços cobertos ou descobertos;
Ape: Área de projeção do edifício (m2
): área da projeção horizontal do edifício (quando
os edifícios são de formato uniforme) ou área de projeção média dos pavimentos,
excluindo subsolos (no caso de edifícios com formato irregular).
AAAApcobpcobpcobpcob
Ape
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
24
Deve-se observar que áreas decorrentes do recuo de portas e janelas, que ultrapassam a
espessura da parede, geram espaços que não são contabilizados como cobertura tanto
para os pré-requisitos quanto para as áreas de cobertura e de projeção da cobertura. A
Figura 1.13 mostra o recuo formado pela localização da porta no ambiente e qual a área
que deve ser considerada. Nela, vê-se que uma parede perpendicular à parede externa
(parede 2) e maior que a espessura da parede 1, faz parte deste recuo. Portanto, a
cobertura deve ser contabilizada caso o recuo seja da espessura da parede,
independente da grandeza desta espessura.
Figura 1.13. Definição da área utilizada para área de cobertura e área da projeção de
cobertura.
12
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
25
1.6 ÁREA ÚTIL E ÁREA TOTAL
1.6.1 Detalhamento
Estes são diferentes conceitos sobre a área do edifício, utilizados em diferentes
momentos na classificação do nível de eficiência do edifício.
A área total de piso do edifício é utilizada no cálculo do Fator Altura, e considera a área
de piso de todos os pavimentos, medida externamente (a partir das paredes externas).
A área útil do edifício é utilizada na equação geral de classificação do edifício. Refere-se
a toda área do edifício possível de ser ocupada, sendo ambientes de longa permanência
ou áreas de transição, como circulações e escadas; no entanto as áreas de garagem não
são consideradas. Ao contrário da área total de piso, a área útil utiliza as medidas
internas do edifício, desconsiderando as áreas de parede e referem-se aos locais que
atendem a definição de ambiente.
1.6.2 Exemplo
A Figura 1.14 mostra a volumetria de um edifício. A partir desta figura tem-se que:
AU: Área Útil (m2
): para uso neste regulamento, a área útil é a área realmente disponível
para ocupação, medida entre os paramentos internos das paredes que delimitam o
ambiente, excluindo garagens;
Atot: Área total de piso (m2
): soma das áreas de piso fechadas de construção, medidas
externamente.
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26
Planta de Cobertura
Detalhe da escada
Figura 1.14. Volumetria e planta de cobertura com dimensões para determinação de: AU e
Atot.
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27
1.7 CAPACIDADE TÉRMICA
Fonte: NBR 15220-1 (ABNT, 2005)
1.7.1 Detalhamento
A capacidade térmica de componentes (CT) pode ser determinada por componentes
formados por camadas homogêneas perpendiculares ao fluxo de calor, de acordo com a
Equação 1.1. Para componentes com camadas não homogêneas, utiliza-se a Equação
1.2.
Equação 1.1
Onde:
CT é a capacidade térmica de componentes, [J/m²K];
λi é a condutividade térmica da matéria da camada ‘i’, [W/(m.K)];
Ri é a resistência térmica da camada ‘i’, [(m2
.K)/W];
ei é a espessura da camada ‘i’, [m];
ci é o calor específico do material da camada ‘i’, [kJ/(kg.K)];
ρi é a densidade de massa aparente do material da camada ‘i’, [kg/m³].
Equação 1.2
Onde:
CTa, CTb, ..., CTn, são as capacidades térmicas do componente para cada seção (a, b, …,
n), determinadas pela Equação 1.1, [J/m²K];
Aa, Ab, ..., An são as áreas de cada seção, [m²].
1.7.2 Exercícios
O exercício a seguir faz parte da NBR15220-2, anexo C, onde pode-se encontrar outros
exemplos de cálculo.
Capacidade térmica (C): Quantidade de calor necessária para variar em uma unidade a
temperatura de um sistema, [J/K].
Capacidade térmica de componentes (CT): Quociente da capacidade térmica de um
componente pela sua área, [J/m2
K].
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
28
1.7.2.1 Exercício C.1 - NBR15220-2, anexo C:
Calcular a capacidade térmica de uma parede de tijolos maciços rebocados em ambas as
faces, conforme a Figura 1.15.
Dados:
Dimensões do tijolo: 5 cmx 9 cm x 19 cm;
ρcerâmica: 1600 kg/m3;
λcerâmica: 0,90 w/(m.k);
Ccerâmica: 0,92 kj/(kg.k);
ρargamassa = ρreboco: 2000 kg/m3;
λargamassa = λreboco: 1,15 w/(m.k);
Cargamassa = Creboco: 1,00 kJ/(kg.K).
Figura 1.15. Parede de tijolos maciços rebocados em ambas as faces
Cálculo de todas as seções da parede:
a. Seção A (reboco +argamassa +reboco)
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29
b. Seção B (reboco +tijolo +reboco)
Cálculo da capacidade térmica da parede:
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1.8 CICLO ECONOMIZADOR
Edifícios comerciais podem necessitar resfriamento mesmo quando o ambiente externo
está frio ou com temperaturas amenas, decorrente das altas cargas internas. Nestas
ocasiões o uso do ciclo economizador reduz o consumo de energia.
O economizador é um equipamento de controle da entrada de ar externo para utilização
no sistema de condicionamento do ar. Ele compara constantemente os valores de
temperatura interna e tempera externa. Nos momentos em que o ambiente externo
apresentar melhores condições que o ambiente interno, onde a temperatura externa é
menor que a interna, o controle abrirá o damper de ar externo, exaustão, aumentando a
entrada do ar externa. Quando esta característica não é atendida, o damper é fechado,
proporcionando apenas a entrada de ar mínima necessária para manter a qualidade do ar
interno. Este processo também pode ocorrer através da comparação entre as entalpias.
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31
1.9 COBERTURAS NÃO APARENTES
1.9.1 Exemplo
Figura 1.16. Cobertura não aparente vista de dois logradouros de uma edificação. Mesmo
com a cobertura visível do logradouro secundário, somente o logradouro principal deve ser
o considerado.
Coberturas não aparentes: coberturas sem possibilidade de visualização por pedestres
situados na calçada do logradouro do edifício. No caso do edifício ter acesso a mais de
uma rua ou avenida, deve-se considerar o logradouro principal.
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32
1.10 DENSIDADES DE POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO
1.10.1 Detalhamento
O método de determinação do nível de eficiência do sistema de iluminação é baseado na
Densidade de Potência de Iluminação. Esta se refere à potência instalada nos ambientes
internos exclusivamente e, portanto, está relacionada à definição de ambientes.
A Densidade de Potência de Iluminação é a mais conhecida, sendo usada em outras
normas e regulamentos internacionais. No RTQ-C, foi chamada de Densidade de
Potência de Iluminação Absoluta (DPIA) para diferenciá-la das demais densidades. Seu
uso está diretamente relacionado ao nível de iluminância necessário nos planos de
trabalho, ou seja, é necessário identificar qual a atividade a ser executada em cada
ambiente (escritórios, banheiros, área de refeição de restaurantes, cozinhas de
restaurantes, etc.) para identificar qual é a densidade considerada eficiente. No Brasil
existe a NBR 5413 – Iluminância de Interiores, que define os níveis de iluminância para
ambientes internos. O RTQ-C utiliza a Densidade de Potência de Iluminação Relativa
(DPIR), que é a DPIA para cada 100 lx de iluminância média existente no ambiente; desta
forma, desvincula a eficiência das necessidades de iluminância dos ambientes, visto que
esta obrigatoriedade já está presente na norma ABNT, NBR 5413.
Além disso, a DPIR normaliza a DPIA pela iluminância, possibilitando a avaliação do nível
de eficiência energética entre ambientes de diferentes atividades. O exemplo a seguir
demonstra a comparação entre ambientes, utilizando a DPIR. Este método de análise foi
utilizado para gerar limites de DPIR, chamados DPIRL que são comparados a DPIRF
calculados pelo projetista.
DPIA: Densidade de Potência de Iluminação Absoluta (W/m2
): razão entre o somatório da
potência de lâmpadas e reatores e a área de um ambiente;
DPIR: Densidade de Potência de Iluminação Relativa [(W/m2
)/100lux]: DPIA para cada 100
lx produzidos pelo sistema de iluminação artificial para uma iluminância medida no plano
de trabalho;
DPIRF: Densidade de Potência de Iluminação Relativa Final [(W/m2
)/100lux]: DPIR obtida
após o projeto luminotécnico, no final da vida útil do sistema de iluminação, que
corresponde a um período de 24 meses;
DPIRL: Densidade de Potência de Iluminação Relativa Limite [(W/m2
)/100lux]: limite
máximo aceitável de DPIR.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
33
1.10.2 Exemplo
Considere três ambientes com níveis adequados de iluminâncias, cujas características
estão descritas na Tabela 1.2. Dadas as potências dos seus sistemas de iluminação, não
é possível saber qual é mais eficiente visto que os ambientes têm áreas distintas.
A partir da DPIA, que considera a potência e a área, ainda não é possível saber qual
sistema é mais eficiente, visto que geram iluminâncias distintas. Aparentemente, o
sistema mais eficiente é do ambiente C, de 2,4 W/m². Ao normalizar a DPIA, dividindo-a
pela iluminância de cada ambiente, obtém-se a DPIR. Finalmente, verifica-se que o
ambiente B possui o sistema de iluminação mais eficiente, pois atende a um nível padrão
de iluminância (100 lx) com menor potência, que é a DPIR de 0,53 W/m²/100 lx.
Tabela 1.3. Características de três sistemas de iluminação com adequados níveis de
iluminância nos planos de trabalho.
Ambiente
Área
(m²)
Potência instalada
de iluminação (W)
Iluminância
(lx)
DPIA
(W/m²)
DPIR
(W/m²/100 lx)
A 30 120 300 4,0 1,33
B 60 160 500 2,7 0,53
C 90 220 400 2,4 0,61
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34
1.11 EDIFÍCIOS COMERCIAIS OU DE SERVIÇOS
1.11.1 DETALHAMENTO
O RTQ-C não apresenta uma definição exaustiva de edifício comercial, afirmando que os
edifícios comerciais não se limitam aos exemplos contidos na definição. Uma definição
prescritiva implicaria na exclusão de diversos edifícios que devem ser objeto da aplicação
do RTQ-C.
Por este motivo, o RTQ-C define edifício comercial e de serviços por exclusão: o que não
são edifícios residenciais ou industriais. Partindo desta premissa, vários exemplos de
edifícios considerados comerciais são apresentados, analisando para qual a atividade o
edifício é concebido.
Como a definição de edifícios comerciais, de serviços e públicos é por exclusão, escolas,
hospitais e edifícios contendo outras atividades institucionais estão abrangidos pelo RTQ-
C. No caso de edifícios de atividade mista, a definição do tipo de edifício deve ser
realizada determinando o uso principal, cuja área deve ser superior a 500m². Caso as
atividades sejam claramente separadas, é possível considerar a parte comercial do
edifício e classificar a eficiência somente da área comercial.
1.11.2 Exercícios
1.11.2.1 Exercício 1
Uma fábrica de sofás faz também venda direta ao público dos seus produtos nas suas
instalações. Esta fábrica deve ser considerada um edifício comercial?
Edifícios Comerciais e de Serviços: aqueles usados com finalidade que não a residencial
ou industrial, tais como escolas; instituições ou associações de diversos tipos, incluindo
prática de esportes; tratamento de saúde de animais ou humanos, tais como hospitais,
postos de saúde e clínicas; vendas de mercadorias em geral; prestação de serviços;
bancos; diversão; preparação e venda de alimentos; escritórios e edifícios empresariais,
incluindo sedes de empresas ou indústrias, desde que não haja a atividade de produção
nesta última; edifícios destinados a hospedagem, sejam eles hotéis, motéis, resorts,
pousadas ou similares. Excetuam-se templos religiosos destinados a cultos, mas estão
incluídas edificações com fins religiosos onde são realizadas atividades de escritório,
administração e afins. As atividades listadas nesta definição não excluem outras não
listadas.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
35
Resposta: O uso da fábrica é industrial: a produção de sofás. Caso a área de vendas
seja superior a 500 m², esta parcela é considerada comercial. Caso a área de vendas
esteja em um anexo ou edifício em separado com área superior a 500 m2
, este anexo é
considerado um edifício comercial. Da mesma forma, se existir um escritório na fábrica
com área superior a 500 m2
este escritório é um edifício comercial.
1.11.2.2 Exercício 2
Uma ONG ocupa um edifício com mais de 500 m² de área útil. Este edifício é comercial?
Resposta: Sim. Ele pode ser considerado um edifício de escritórios, e portanto comercial
ou de prestação de serviços.
1.11.2.3 Exercício 3
Um banco ocupa um edifício com mais de 500 m² de área útil. Este edifício é comercial?
Resposta: Ele pode ser considerado um edifício de prestação de serviços e, portanto,
está submetido ao RTQ-C.
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36
1.12 ENVOLTÓRIA
1.12.1 Detalhamento
A envoltória pode ser entendida como a pele do edifício. Isto é, o conjunto de elementos
do edifício que estão em contato com o meio exterior e compõem os fechamentos dos
ambientes internos em relação ao ambiente externo. Meio externo, para a definição de
envoltória, exclui a parcela construída do subsolo do edifício, referindo-se exclusivamente
as partes construídas acima do solo.
Em geral, piso em contato com o solo e paredes em contato com o solo no caso de
ambientes no subsolo (garagens e depósitos, por exemplo) são considerados parte da
envoltória. Entretanto, devem ser excluídas da área da envoltória (Aenv) superfícies em
contato com o solo. No caso da Figura 1.18 apenas uma parte do subsolo é considerada
como envoltória, uma vez que não está em contato com o solo. Esta, por coincidência, é
uma superfície envidraçada.
Esta definição independe de material ou função no edifício. Qualquer tipo de elemento
acima do solo, que pertença ao edifício e que permaneça em contato prolongado com o
exterior, pertence à envoltória.
1.12.2 Exemplos
Figura 1.17 Partes do edifício que compõem a envoltória. O piso pode ser considerado
envoltória quando está em contato com o meio exterior. No RTQ-C, o contato com o piso
não é computado na área da envoltória.
Env: Envoltória: planos externos da edificação, compostos por fachadas, empenas,
cobertura, brises, marquises, aberturas, assim como quaisquer elementos que os
compõem.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
37
Figura 1.18. Subsolo com algumas paredes em contato com o solo. As paredes do subsolo
que estão em contato com o ar são consideradas como parte da envoltória.
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38
1.13 FACHADA E ORIENTAÇÃO
1.13.1 Detalhamento
Fachadas são compostas de elementos como paredes, aberturas, vãos sem
fechamentos, proteções solares e quaisquer outros elementos conectados fisicamente a
elas.
Deve-se diferenciar fachadas de paredes externas. Estas últimas referem-se a elementos
opacos, e são citadas ao longo do texto quando aberturas e outros elementos da fachada
não estão incluídos na citação; são usadas principalmente no cálculo da transmitância
térmica e absortância (assim como as coberturas). Já as fachadas referem-se ao
Percentual de Área de Aberturas nas Fachadas (PAF) e são parte da envoltória para
cálculo de Fator de Forma.
A orientação das fachadas influenciam na eficiência da envoltória. Por este motivo é
necessário definir a orientação de cada fachada. Esta determinação é feita através da
implantação de um edifício dentro de um quadrante definido da seguinte forma:
I. De 0 a 45,0°e de 315,1°a 360,0°a orientação g eográfica é Norte;
II. De 45,10°a 135,0°, a orientação geográfica é Leste;
III. De 135,10°a 225,0°, a orientação geográfica é Sul;
IV. De 225,10°a 315,0°, a orientação geográfica é Oeste;
A Figura 1.19 apresenta a rosa dos ventos com os quadrantes. Convém realçar que o
regulamento indica expressamente o uso do norte geográfico e não do norte magnético.
Fachada: superfícies externas verticais ou com inclinação superior a 60o
em relação à
horizontal. Inclui as superfícies opacas, translúcidas, transparentes e vazadas, como
cobogós e vãos de entrada.
Fachada oeste: fachada cuja normal à superfície está voltada para a direção de 270º em
sentido horário a partir do norte geográfico. Fachadas cuja orientação variar de +45º ou -
45º em relação a essa orientação serão consideradas como fachadas oeste para uso
neste regulamento.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
39
Figura 1.19. Quadrantes para definição da orientação de fachada.
O exemplo é mostrado na Figura 1.20. Nela, é possível ver a implantação da planta de
um edifício retangular, com a marcação do norte geográfico e de retas perpendiculares
aos planos de fachada. As imagens sobrepostas permitem o posicionamento de cada reta
perpendicular à sua fachada, mostrando a que orientação cada fachada está direcionada.
Figura 1.20. Sobreposição da edificação sobre a rosa dos ventos para definição
da orientação de fachadas. Ver projeção da reta perpendicular à fachada leste
identificando sua orientação.
1.13.2 Exemplo
A Figura 1.21 mostra um exemplo para a determinação da orientação de fachadas. As
fachadas 1 a 8 estão marcadas em perspectiva e em planta. A planta é utilizada para
definir a orientação das fachadas 1 e 8. A partir da sobreposição da planta tem-se que a
fachada 1 possui orientação leste, e a fachada 8 com orientação sul.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
40
Figura 1.21. Fachadas de edifício marcadas em perspectiva e em planta.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
41
1.14 FATOR ALTURA E FATOR DE FORMA
1.14.1 Detalhamento
O Indicador de Consumo (IC) é calculado especificadamente para cada edifício
analisado. Para tanto, são utilizados índices que representam a volumetria do edifício e
possibilitam avaliar de forma comparativa a eficiência da envoltória dos edifícios. Desta
forma, o Fator Altura representa o número de pavimentos, enquanto o Fator de Forma
representa as proporções do edifício. A equação do IC apresenta limites para o FF,
edifícios com valores diferentes dos limites estipulados deverão usar o FF limite da
equação.
Figura 1.22. Fator Altura e Fator de Forma.
25x25m
FA: 0,1
FF: 0,19 FA: 0,1
FF: 0,09
FA: 1
FF: 0,49
100x50m
FA: 1
FF: 0,39
FA: Fator Altura: razão entre a área de projeção do edifício e a área de piso (Apcob/Atot);
FF: Fator de Forma: razão entre a área da envoltória e o volume do edifício (Aenv/Vtot).
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1.15 FATOR SOLAR
1.15.1 Detalhamento
Segundo a NBR 15220 -2 (ABNT, 2005) o fator solar de elementos transparentes ou
translúcidos pode ser calculado através da Equação 1.3.
Equação 1.3
Onde:
FST é o fator solar de elementos transparentes ou translúcidos, [J/m²K];
U é a transmitância térmica do componente, [W/(m2
.K)];
α é a absortância à radiação solar;
Rse é a resistência superficial externa, [(m2
.K)/W];
τ é a transmitância à radiação solar.
Para se obter o FS através desta equação é necessário que se tenha todos os dados
medidos. A forma mais comum de obtê-lo é através de catálogos de fabricantes. Eles
normalmente são representados em porcentagem, mas para o RTQ-C deve-se adotar o
número fracionário.
1.15.1.1 Exercício
Determinar o Fator solar de um vidro de 4 mm, cujas propriedades estão descritas na
Tabela 1.4.
FS: Fator Solar: razão entre o ganho de calor que entra num ambiente através de uma
abertura e a radiação solar incidente nesta mesma abertura. Inclui o calor radiante
transmitido pelo vidro e a radiação solar absorvida, que é re-irradiada ou transmitida, por
condução ou convecção, ao ambiente. O fator solar considerado será relativo a uma
incidência de radiação solar ortogonal à abertura. A ISO 15099: 2003 e a ISO 9050: 2003
apresentam procedimentos de cálculos normalizados para o FS e outros índices de
desempenho energético de vidros e janelas com panos envidraçados simples ou múltiplos
e também algumas tipologias de proteções solares internas (ex. venezianas). A NFRC
201:2004 apresenta procedimentos e especificações técnicas normalizadas para
aplicação de um método calorimétrico de medição de ganho de calor solar em janelas.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
43
Tabela 1.4. Propriedades do vidro – específico para o exemplo acima.
Propriedades do vidro
Transmitância térmica 5,8 W/(m
2
.K)
Transmitância a radiação solar 28%
Absortância solar 54%
Resistência superficial externa 0,04 (m
2
.K)/W
Assim:
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
44
1.16 INDICADOR DE CONSUMO
1.16.1 Detalhamento
O Indicador de Consumo é um parâmetro para avaliação comparativa da eficiência da
envoltória. As equações que determinam o IC foram geradas através de resultados de
consumo de energia simulados no programa computacional EnergyPlus para diversas
tipologias construtivas de edificações comerciais brasileiras. São equações de regressão
multivariada específicas para as zonas bioclimáticas brasileiras. O Indicador de Consumo
não pode ser considerado como consumo de energia da edificação, pois este é
significativamente dependente de parâmetros não incluídos nas equações, como cargas
internas e tipo e eficiência do sistema de condicionamento de ar. Assim, deve ser
considerado apenas um indicador para comparação entre edificações cuja volumetria é
idêntica (Fator de Forma e Fator Altura), de forma que represente as variações de
eficiência decorrentes somente da envoltória.
ICenv: Indicador de Consumo da envoltória.
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45
1.17 PAFT E PAZ
1.17.1 Detalhamento
PAFT e PAZ são definições interligadas que medem o mesmo conceito – abertura -
abordado anteriormente, em duas superfícies diferentes: fachadas e coberturas. PAFT e
PAZ transformam em números o conceito qualitativo de abertura, para posteriormente ser
usado em cálculo.
Qualquer superfície de um edifício acima do solo, que tenha aberturas, terá
obrigatoriamente um PAZ ou PAFT. Para diferenciar estes percentuais, deve-se
diferenciar coberturas de fachadas. O RTQ-C define coberturas como superfícies que
formam um ângulo inferior a 60°C ao plano horizonta l. Superfícies que apresentam
ângulos iguais ou superiores a este, são fachadas. Esta distinção está relacionada ao
ângulo de incidência da radiação solar nas aberturas da edificação, ilustrada na
Figura 1.23.
O cálculo do PAZ e PAFT deve excluir as áreas das esquadrias. PAZ e PAFT referem-se
às partes com materiais transparentes ou translúcidos, exceto no caso de juntas entre
folhas de vidro (borracha, selantes ou similares). Deve-se assim descontar a área de
esquadrias da área do vão da fachada ou da cobertura.
Convém salientar que as áreas de abertura são calculadas de modos diferentes para PAZ
e PAFT. No caso do PAFT a área da abertura é calculada em vista, com exceção de
aberturas em paredes curvas, enquanto para o PAZ utiliza-se a projeção horizontal da
área da abertura. Como pode-se verificar na Figura 1.24 , as duas aberturas possuem
PAZ: Percentual de Abertura Zenital (%): Percentual de área de abertura zenital na
cobertura. Refere-se exclusivamente a aberturas em superfícies com inclinação inferior a
60º em relação ao plano horizontal. Deve-se calcular a projeção horizontal da abertura.
Acima desta inclinação, ver PAFT.
PAFT: Percentual de Área de Abertura na Fachada total (%): É calculado pela razão da
soma das áreas de abertura de cada fachada pela área total de fachada da edificação.
Refere-se exclusivamente a aberturas em paredes verticais com inclinação superior a 60°
em relação ao plano horizontal, tais como janelas tradicionais, portas de vidro ou sheds,
mesmo sendo estes últimos localizados na cobertura. Exclui área externa de caixa d’água
no cômputo da área de fachada, mas inclui a área da caixa de escada até o ponto mais
alto da cobertura (cumeeira).
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
46
dimensões em corte diferentes, mas a projeção é igual para os dois casos. Resumindo,
para o cálculo de PAZ, utiliza-se a projeção horizontal da abertura, enquanto no cálculo
de PAFT, utilizam-se as medidas da abertura.
Figura 1.23. Diferença entre PAFT e PAZ. Abertura com ângulos entre A e B, são
consideradas no PAFT. Aberturas com ângulos entre B e C, são consideradas no PAZ.
Figura 1.24. PAZ contabilizado através da projeção horizontal. Aberturas com dimensões
diferentes podem ter a mesma projeção.
90º 60º 0º
B CA
Abertura A
Abertura B
Projeção de A e B
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47
PAFT
Janelas de vidro;
Paredes de vidro;
Paredes de tijolo de vidro;
Vão fechado com placas de policarbonato ou
acrílico;
Sheds;
Mansardas;
Ângulo com o plano horizontal: igual ou
superior a 60°.
PAZ
Janelas de vidro;
Paredes de vidro;
Paredes de tijolo de vidro;
Vão fechado com placas de policarbonato ou
acrílico;
Sheds;
Mansardas;
Ângulo com o plano horizontal: inferior a
60°.
1.17.2 Cálculo de PAFT e PAZ
Para cálculo de PAZ e PAFT, deve-se determinar as áreas de materiais transparentes ou
translúcidos de cada abertura, excluindo os materiais opacos das esquadrias. O
procedimento é:
• Determinar as áreas de todas as aberturas: das fachadas, para PAFT, e das
coberturas, para PAZ;
• Somar todas as áreas das aberturas das fachadas e as áreas das projeções
horizontais das aberturas das coberturas;
• Dividir o somatório das aberturas presentes nas fachadas pela área total de
fachadas (PAFT), e o somatório das aberturas presentes na cobertura pela área
total das coberturas, em projeção, (PAZ). As áreas totais das coberturas ou plano
das fachadas incluem a área das próprias aberturas. Segundo o RTQ-C, o cálculo
do PAFT deve ser realizado determinando o PAF parcial da(s) fachada(s) oeste e o
PAFT de todas as fachadas. O PAFO (Percentual de Área de Abertura das
fachadas oeste) deve ser único, calculado para todas as fachadas oeste. Caso o
PAF parcial da(s) fachada(s) oeste seja superior ao PAFT (todas as fachadas do
edifício incluindo a(s) fachada(s) oeste) em 20% ou mais, deve-se adotar o PAFO
onde houver PAFT nas equações do item envoltória.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
48
ATENÇÃO NO CÁLCULO DO PAF
PÓRTICOS
Pórticos à frente de grandes aberturas fechadas por planos de vidro são considerados
fachadas (parte opaca + vão) quando:
• estes estão conectados fisicamente ao edifício e
• a sua distância ao plano de vidro não ultrapassa a altura do vão (d ≤ h). Quando
esta condição não for verdadeira, e houver uma proteção horizontal entre a
fachada e o pórtico, o mesmo será considerado como fachada, conforme a Figura
1.25.
A abertura a ser contabilizada no PAF é a parcela de vidro vista ortogonalmente através
do pórtico, descontando as esquadrias. Não há proteção solar a ser contabilizada como
AVS e AHS.
Esta regra também vale para placas perfuradas que ocupam toda a fachada à frente de
aberturas ou planos de vidro, brises fixos de aletas ou similares.
Obs.: este tipo de superfície não precisa atender a exigência de transmitância térmica,
exceto a parcela opaca atrás do pórtico, quando houver. Ver pré-requisitos específicos da
envoltória.
Figura 1.25. Relação entre distância e altura do vão para pórticos e brises paralelos à
fachada.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
49
ATENÇÃO NO CÁLCULO DO PAF (continuação)
PROTEÇÕES SOLARES (BRISES) PARALELOS À FACHADA
Proteções fixas devem seguir o descrito para pórticos.
Proteções móveis à frente de planos de vidro ou aberturas são considerados fachadas
quando:
• estes estão conectados fisicamente ao edifício e
• a sua distância ao plano de vidro não ultrapassa a altura do vão entre as aletas,
para proteções horizontais, e a largura do vão entre as aletas, para proteções
verticais.
A abertura a ser contabilizada no PAF é a parcela de vão envidraçado vista
ortogonalmente através das aletas em sua abertura máxima, conforme a Figura 1.26. As
esquadrias vistas nesta condição devem ser descontadas.
Figura 1.26. Parcela da abertura a ser contabilizada para o cálculo do PAF.
VARANDAS INTERNAS À PROJEÇÃO HORIZONTAL DO EDIFÍCIO
As portas ou janelas voltadas para a área externa através de varandas internas à
projeção do edifício podem ser contabilizadas para PAF desde que a profundidade desta
varanda não ultrapasse 2 vezes a altura do vão (considerar o piso até o forro ou teto).
Entretanto, somente a parte vista ortogonalmente em fachada deve ser considerada para
o cálculo do PAF, descontando as esquadrias. Como este fator reduz a área de vidro
contabilizada no PAF, o sombreamento causado por esta varanda não deve ser
considerado. Ver Ângulos de Sombreamento neste capítulo de definições.
VARANDAS EXTERNAS À PROJEÇÃO HORIZONTAL DO EDIFÍCIO
Varandas localizadas na parte externa do alinhamento do edifício (fora da projeção
horizontal do edifício) são consideradas proteções solares. Ver Ângulos de
Sombreamento.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
50
1.17.3 Exemplos
Figura 1.27. Mansarda contabilizada no PAFT.
Figura 1.28. Clarabóia contabilizada no PAZ.
Figura 1.29. Clarabóia contabilizada no PAZ: embora a área de vidro seja maior, deve-se
considerar a área da projeção horizontal da abertura.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
51
Figura 1.30. Superfícies opacas atrás de vidros não são contabilizadas no PAF,
como as lajes dos três pavimentos marcadas em vermelho.
Áreas envidraçadas que
não fazem parte do
cálculo do PAF.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
52
1.18 PAREDES EXTERNAS
1.18.1 Detalhamento
Esta definição visa diferenciar as paredes externas das fachadas. Como visto, paredes
externas são as superfícies opacas, compostas de tijolos, blocos, painéis ou similar,
enquanto as fachadas contêm as paredes e ainda incluem outros componentes como
aberturas, proteções solares, cobogós e vãos sem fechamentos.
Ao longo do texto do RTQ-C, há diversas citações de paredes ou fachadas, que
apresentam objetivos distintos. O cálculo de transmitância térmica refere-se a
componentes opacos, assim, cita-se transmitância térmica das paredes externas. Em
contraste, o cálculo do PAF refere-se a fachadas, pois inclui aberturas e componentes
vazados.
Paredes externas: superfícies opacas que delimitam o interior do exterior da edificação;
esta definição exclui as aberturas.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
53
1.19 RELAÇÃO CUSTO-BENEFÍCIO
A Relação Custo-Benefício (RCB) é um indicador que relaciona os benefícios de um
projeto e os seus custos, sempre em valores monetários.
Como o RTQ-C se refere a projetos que tratam de eficiência energética, os benefícios
devem ser considerados a soma da energia conservada. O Manual do Programa de
Eficiência Energética de 2008, da ANEEL, define uma relação custo-benefício de 0,80
para projetos de eficiência energética. Esta relação pode ser calculada através da
Equação 1.6.
Equação 1.4
Onde:
RCB é a relação custo-benefício;
CT é o custo apropriado do projeto [R$];
FRC é o fator de recuperação de capital;
EE é a energia elétrica conservada [MWh/ano];
CE é o custo evitado de energia [R$/MWh].
O cálculo do FRC é dado a partir da Equação 1.5
Equação 1.5
Onde:
FRC é o fator de recuperação de capital;
i é a taxa de juros ao ano;
n é a vida útil do equipamento.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
54
1.20 TRANSMITÂNCIA TÉRMICA
1.20.1 Detalhamento
De acordo com a NBR 15220-2 (ABNT, 2005) a transmitância térmica de componentes é
o inverso da resistência térmica total, conforme a Equação 1.6.
Equação 1.6
Onde:
UT é a transmitância térmica de componentes, [W/m²K];
RT é a resistência térmica de componentes, [(m2
.K)/W].
1.20.2 Exercícios
O exercício a seguir faz parte da NBR15220-2, anexo C, onde se encontram outros
exemplos de cálculo.
1.20.2.1 Exercício C.1 - NBR15220-2, anexo C:
Calcular a transmitância térmica de uma parede de tijolos maciços rebocados em ambas
as faces, conforme a Figura 1.15.
Dados:
RTse: 0,1296 (m2
.K)/W
Assim:
Transmitância térmica (W/(m²K)): transmissão de calor em unidade de tempo e através de
uma área unitária de um elemento ou componente construtivo, neste caso, de
componentes opacos das fachadas (paredes externas) ou coberturas, incluindo as
resistências superficiais interna e externa, induzida pela diferença de temperatura entre
dois ambientes. A transmitância térmica deve ser calculada utilizando o método de cálculo
da NBR 15220-2 (ABNT, 2005) ou determinada pelo método da caixa quente protegida da
NBR 6488 (ABNT, 1980).
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55
1.21 ZONA BIOCLIMÁTICA
1.21.1 Detalhamento
A Zona Bioclimática tem por objetivo determinar as estratégias que um edifício deve
seguir para obter o conforto térmico dos seus ocupantes. Desta forma, uma Zona
Bioclimática é o resultado geográfico do cruzamento de três tipos diferentes de dados:
zonas de conforto térmico humano, dados objetivos climáticos e estratégias de projeto e
construção para atingir o conforto térmico.
Há 8 zonas bioclimáticas no Brasil, definidas segundo dados climáticos (de temperatura e
umidade) para a determinação de estratégias de projeto necessárias para atingir o
conforto térmico de moradias de interesse social. Além do método de definição do
zoneamento pelas normais climatologias brasileiras, a norma “NBR 15.220-3:
Zoneamento Bioclimático Brasileiro” apresenta a lista de 330 cidades brasileiras
pertencentes à sua Zona Bioclimática, disponível também no anexo deste manual. Além
destas, outras cidades tiveram suas zonas definidas por interpolação e estão disponíveis
em www.labeee.ufsc.br. A Figura 1.31 apresenta um mapa com o zoneamento
bioclimático brasileiro.
Determinadas as estratégias adequadas para cada cidade ou localidade geográfica, as
mesmas são agrupadas por uso de estratégias comuns criando assim uma Zona
Bioclimática.
Zona Bioclimática: região geográfica homogênea quanto aos elementos climáticos que
interferem nas relações entre ambiente construído e conforto humano.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
56
Figura 1.31. Zoneamento bioclimático brasileiro (fonte: NBR 15.220-3).
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
57
1.22 ZONA DE CONFORTO
1.22.1 Detalhamento
Segundo a ASHRAE 55-2004, conforto térmico é a condição da mente que expressa
satisfação com o ambiente térmico. Esta satisfação, no entanto, depende de pessoa para
pessoa, o que dificulta a determinação de parâmetros que definam estas condições.
Algumas normas, como a ISO 7730/2005, ASHRAE 55-2004 e EN 15251, estabelecem
parâmetros que procuram avaliar esta situação.
A ISO 7730/2005, determina, através do modelo do Fanger, o cálculo do PMV, Voto
Médio Estimado, índice que prevê o valor médio do voto de um grupo de pessoas para as
condições do ambiente, de acordo com a escala mostrada na Tabela 1.5. O cálculo do
PMV é realizado a partir das seguintes variáveis: atividade metabólica, roupas,
temperatura do ar, temperatura radiante média, velocidade relativa do ar e pressão
parcial do vapor de água. A Equação 1.7 mostra o cálculo do PMV.
Tabela 1.5. Escala de determinação das sensações térmicas
Sensação Térmica
+3 Muito quente
+2 Quente
+1 Levemente quente
0 Neutro
-1 Levemente frio
-2 Frio
-3 Muito frio
Equaçã
o 1.7
Onde:
Equação 1.8
Zona de Conforto: zona onde existe satisfação psicofisiológica de um indivíduo com as
condições térmicas do ambiente. Para especificar a hipótese de conforto adotada, utilizar
uma das seguintes normas: ASHRAE Standard 55/2004 ou ISO 7730/2005.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
58
Equação 1.9
Equação
1.10
PMV é o voto médio estimado, ou sensação de conforto;
M é a taxa metabólica, [W/m2
];
W é o trabalho mecânico, nulo para a maioria das atividades, [W/m2
];
Icl é a resistência térmica das roupas, [m2
ºC/W];
fcl é a razão entre a área superficial do corpo vestido, pela área do corpo nu, ver Equação
1.8;
ta é a temperatura do ar, [ºC];
tr é a temperatura radiante média, [ºC];
var é a velocidade relativa do ar, [m/s];
pa é a pressão parcial do vapor de água [Pa];
hc é o coeficiente de transferência de calor por convecção, [W/m² ºC], ver Equação 1.9;
tcl é a temperatura superficial das roupas, [ºC], ver Equação 1.10.
Esta norma também determina o cálculo do PPD, Porcentagem de Pessoas Insatisfeitas.
As pessoas sentem e reagem de forma diferente as mesmas condições do ambiente. A
Figura 1.32 mostra o número de pessoas insatisfeitas de acordo com o PMV, ilustrando
que, mesmo quando as condições do ambiente indicam a neutralidade térmica, ainda
assim, existem pessoas insatisfeitas. O cálculo do PPD é dado a partir do PMV, conforme
a Equação 1.11.
Equação 1.11
Onde:
PPD é a porcentagem de pessoas insatisfeitas;
PMV é o voto médio estimado, ou sensação de conforto.
A ASHRAE 55-2004 apresenta, além do cálculo do PMV, outro método para determinação
da zona de conforto, assim como alguns parâmetros que ajudam a determinar se um
ambiente está propício a apresentar conforto ou não. O método gráfico, é um método
simplificado que pode ser aplicado em ambientes onde os ocupantes tem uma atividade
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
59
entre 1 e 1,3 met, com roupas entre 0,5 e 1 clo. Nos anexos A e B, a norma identifica a
atividade desempenhada e isolamento térmico das roupas. A Figura 1.33 mostra o gráfico
com as áreas de conforto, estas são formadas pelas temperaturas mínimas e máximas,
assim como pela umidade. Este gráfico é válido somente para velocidades do ar menores
que 0,2 m/s.
Figura 1.32. PPD em função do PMV
Figura 1.33. Temperatura operativa e umidade aceitável para determinação da zona de
conforto (ASHRAE 55)
Segundo estas normas outros parâmetros também devem ser observados:
UMIDADE: deve ser mantida abaixo de 0,012, que corresponde à pressão de vapor de
água de 1,910kPa, para uma temperatura de orvalho de 16,8ºC.
AUMENTO DA VELOCIDADE DO AR: o aumento da velocidade do ar pode aumentar a
temperatura máxima da área de conforto, definida na Figura 1.33, conforme as linhas
definidas na Figura 1.34. esta figura ainda mostra que para manter o conforto, a
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
60
velocidade do ar não deve passar de 0,8m/s; velocidades maiores que esta devem ser
controladas pelo usuário do ambiente.
DESCONFORTO TÉRMICO LOCAL: pode ser causado pela diferença de temperatura entre a
cabeça e o pé, causada pela assimetria da radiação térmica; corrente de ar; contato com
piso aquecido ou resfriado.
Figura 1.34. Velocidade do ar necessária para o aumento da temperatura (ASHRAE 55)
1.22.1.1 Exercício
Um escritório, em que as pessoas estão trabalhando sentadas, com serviços leves
(1met), cuja vestimenta apresenta isolamento de 1clo (terno completo), com temperatura
de 26ºC e umidade relativa de 40%, apresenta condições de conforto térmico?
Diante destas condições verifica-se que a ambiente não propicia aos seus usuários as
condições necessárias para o conforto. No entanto, com o aumento da velocidade do ar
pode-se obter um aumento de até 3ºC na temperatura limite. De forma que, se os outros
parâmetros forem atendidos, este ambiente estará na zona de conforto.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
61
1.23 ZONA DE ILUMINAÇÃO
Zona de iluminação é o espaço que possui mesma característica e distribuição da
iluminação artificial, dentro de um ambiente.
Uma zona de iluminação é a parcela do ambiente que apresenta uma mesma densidade
de potência de iluminação (DPI), resultado de uma malha uniforme de distribuição das
luminárias com potência e fluxo luminoso idênticos. A Figura 1.35 apresenta dois
ambientes com uma zona de iluminação, com uma malha uniforme de distribuição de
luminárias. A Figura 1.36 mostra um ambiente com três zonas de iluminação. Nota-se que
as áreas hachuradas não apresentam a mesma distribuição que o resto do ambiente,
suas luminárias estão mais espaçadas, resultando em uma DPI diferente. Desta forma,
deve-se calcular dois índices de ambiente (k), uma vez que este índice é calculado para
cada uma das zonas de iluminação de um ambiente.
Figura 1.35. Ambientes com apenas uma zona de iluminação.
Figura 1.36. Ambientes com três zonas de iluminação.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
62
1.24 ZONA TÉRMICA
1.24.1 Detalhamento
Uma zona térmica é uma divisão interna de um edifício. Da mesma forma que o conceito
de ambiente é a base do cálculo de eficiência do sistema de iluminação, a zona térmica é
a uma das bases do cálculo de eficiência do sistema de condicionamento de ar. No caso
de posicionamento de sensores ou termostatos, para o sistema de condicionamento de
ar, os ambientes não são necessariamente contíguos. No caso de simulações com
ambientes condicionados, ambientes contíguos de um mesmo piso e com a mesma
orientação costumam fazer parte de uma mesma zona térmica. Em simulações de
ambientes não condicionados (ventilados naturalmente), não é válido unificar ambientes
em zonas térmicas, salvo casos especiais a critério do simulador.
1.24.2 Exemplos
Figura 1.37. Ambientes contíguos de mesma orientação podem ser unificados em uma zona
térmica para a simulação com condicionamento de ar. Na figura, vê-se 4 zonas térmicas: 3
perimetrais e uma central.
Zona Térmica: espaço ou grupo de espaços dentro de um edifício condicionado que são
suficientemente similares, onde as condições desejadas (temperatura) podem ser
mantidas usando um único sensor (termostato ou sensor de temperatura).
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
63
1.24.3 Exercício
Um espaço é vedado do piso ao teto por divisórias compostas de madeira compensada
até 2,2 m e vidro a partir dessa altura até ao teto. O espaço forma um escritório
independente. Este espaço é uma zona térmica?
Resposta: Sim. Este espaço encerra um volume de ar de uma forma razoavelmente
estanque criando assim uma zona térmica. Caso uma unidade de janela fosse instalada
com certeza criaria uma zona com temperatura diferente do resto do edifício.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
2 INTRODUÇÃO
O RTQ-C visa estabelecer as condições para classificação do nível de eficiência
energética de edifícios comerciais, de serviços e públicos, a fim de obter a Etiqueta
Nacional de Conservação de Energia (ENCE) emitida pelo Instituto Nacional de
Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO) (item 2.1).
O caráter voluntário do RTQ-C visa preparar o mercado construtivo, de forma gradativa, a
assimilar a metodologia de classificação e obtenção da etiqueta. A metodologia de
classificação está presente no texto do Regulamento Técnico da Qualidade (RTQ-C) do
Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Público, enquanto a
metodologia de obtenção da etiqueta refere-se aos procedimentos para avaliação junto
ao INMETRO, e está presente no Regulamento de Avaliação da Conformidade do Nível
de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RAC-C).
A ENCE poderá ser fornecida em três momentos: para o projeto da edificação, para a
edificação pronta, após obtido o Habite-se e para a edificação existente, após reforma. A
avaliação do projeto é pré-requisito para a avaliação dos requisitos presentes na
edificação nova pós Habite-se e na edificação existente pós reforma. Neste último caso, é
necessário apresentar os projetos de reforma da edificação.
2.1 OBJETIVO
Estabelecer as condições para classificação do nível de eficiência energética de edifícios
comerciais, de serviços e públicos.
2.2 PROCEDIMENTOS PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA
Em todos os casos, a etiqueta é válida somente para edificações cuja área total útil seja
igual ou superior a 500 m2
ou cuja tensão de abastecimento seja igual ou superior a 2,3
kV, o que abrange os subgrupos A1, A2, A3, A3a, A4 e AS. Desta forma, pequenos
consumidores não estão incluídos nos requisitos exigidos no RTQ-C.
O Grupo A refere-se a tarifas de energia elétrica de pontos de consumo abastecido por
alta tensão, cujo limite é exatamente 2,3 kW, limite estabelecido no RTQ-C. Os seus
subgrupos indicam outros limites de tensão:
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
65
• A1: igual ou superior a 230 kV;
• A2: de 88 a 138 kV;
• A3: para 69 kV;
• A3a: de 30 a 44 kV;
• A4: de 2,3 a 25 kV;
• AS: para rede de abastecimento subterrâneo.
Edifícios de uso misto, referentes ao uso residencial e comercial/de serviços em uma
mesma edificação terão suas parcelas comerciais ou de serviços avaliadas
separadamente. Como exemplo, edificações multi-residenciais (de apartamentos) na torre
de edifícios enquanto a base desta torre contém lojas. A parcela de estacionamento irá
pertencer à parcela residencial ou comercial de acordo com o usuário do espaço: se é o
morador dos apartamentos ou o funcionário/consumidor das lojas. Para tanto, basta que
a parcela comercial ou de serviços tenha área útil igual ou superior a 500 m2
.
Há dois métodos de classificação do nível de eficiência energética:
• Método prescritivo: através da aplicação de uma equação fornecida, válida para
edifícios condicionados;
• Método de simulação: usando o método prescritivo e a simulação do desempenho
termo-energético de edifícios condicionados e não condicionados.
2.2.1 Requisitos presentes na equação de classificação
Há três grupos principais de requisitos que estabelecem o nível de eficiência energética:
envoltória, sistema de iluminação e sistema de condicionamento de ar. Estes são
avaliados separadamente, obtendo-se níveis de eficiência parciais cuja combinação em
uma equação resulta em uma pontuação que indica o nível de eficiência geral da
edificação. Há cinco níveis de eficiência, tanto para classificações parciais como para
totais, e são: A (mais eficiente), B, C, D e E (menos eficiente).
As classificações parciais permitem a etiquetagem parcial dos sistemas (envoltória,
iluminação e condicionamento de ar), que podem referir-se a parcelas do edifício. A
classificação geral inclui todos os sistemas mais as bonificações e referem-se ao edifício
completo ou a uma parcela deste. As etiquetas parciais referem-se à eficiência dos
sistemas separadamente; a etiqueta geral é definida por uma equação que contém pesos
para balancear a relação entre os sistemas.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
66
No entanto, há parcelas do edifício pré-definidas onde as classificações parciais são
aplicáveis. Enquanto os níveis de eficiência dos sistemas de iluminação e
condicionamento de ar podem ser estabelecidos para um pavimento específico ou um
conjunto de salas, a envoltória é estabelecida somente para a edificação completa. Desta
forma:
• A classificação do nível de eficiência da envoltória deve ser solicitada pelo
construtor/incorporador do empreendimento (proprietário) ou pelo condomínio
(proprietário do edifício em uso). Devem ser fornecidas todas as condições para
avaliação no local, o que obriga os proprietários de unidades autônomas de
consumo (salas comerciais ou escritórios em edifícios empresariais ou lojas em
shoppings centers ou galerias) a permitirem a entrada dos avaliadores
acreditados pelo INMETRO em seus estabelecimentos quantas vezes for
necessário.
• A classificação do nível de eficiência do sistema de iluminação e/ou de
condicionamento de ar pode ser realizada em um pavimento ou em um conjunto
de salas. O pavimento ou o conjunto de salas geralmente compõe uma unidade
autônoma de consumo, e pode ser solicitada pelo proprietário ou usuário legal da
unidade (no caso de aluguel) com anuência do proprietário. No entanto, estas
classificações parciais podem ser solicitadas somente em conjunto com a
classificação da envoltória ou se a envoltória já tiver sido classificada em algum
momento anterior.
Os níveis de eficiência podem ser elevados com bonificações nas pontuações finais
obtidas através de outros sistemas que possam promover a eficiência energética. Esta é
uma estratégia de incentivo que visa ampliar o potencial de eficiência da edificação.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
67
EXEMPLOS DE APLICAÇÃO
O construtor/incorporador obtém uma ENCE parcial para a envoltória. Depois de
vender os pavimentos em planta livre de sua edificação, a empresa proprietária do 5º
pavimento submete os seus sistemas de iluminação e condicionamento de ar para
obter a classificação geral do seu pavimento. O 5º pavimento terá uma ENCE com a
classificação geral do pavimento.
O construtor/incorporador obtém uma ENCE parcial para a envoltória. Depois de
vender os pavimentos em planta livre de sua edificação, o condomínio decide em
convenção submeter o sistema de iluminação das áreas comuns do edifício à
classificação geral. Será obtida assim uma ENCE para as áreas comuns com duas
etiquetas parciais: da envoltória e da iluminação. Caso o condomínio submeta
também o sistema de condicionamento de ar, será obtida uma ENCE geral para as
áreas comuns.
O construtor/incorporador vende pavimentos em planta livre de sua edificação. A
empresa proprietária do 5º pavimento submete os seus sistemas de iluminação e
condicionamento de ar para obter a classificação geral do seu pavimento. Como não
há classificação prévia da envoltória, esta também deve ser obtida. Assim, o
proprietário do 5º pavimento deve solicitar ao condomínio que este solicite uma
ENCE para a envoltória. Caso os condôminos não concordem, não é possível obter
uma ENCE para os sistemas de iluminação e condicionamento de ar para o 5º
pavimento.
2.2.2 Equação geral de classificação do nível de eficiência do
edifício
2.2.2.1 Método prescritivo
A equação geral é composta por uma relação entre pesos (estabelecidos por usos finais)
para cada sistema e pelo equivalente numérico de seu nível parcial de eficiência. Os
pesos são:
• Envoltória: 30%
• Iluminação: 30%
• Condicionamento de ar: 40%
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
68
O equivalente numérico de um nível de eficiência é estabelecido na Tabela 2.1, do
regulamento. O equivalente numérico da envoltória será sempre um número inteiro,
enquanto os equivalentes numéricos do sistema de iluminação e do sistema de
condicionamento de ar podem ser números com decimais.
No texto do RTQ-C, a equação geral é a 2.1, apresentada abaixo.
Equação 2.1
Onde:
EqNumEnv é o equivalente numérico da envoltória;
EqNumDPI é o equivalente numérico do sistema de iluminação, identificado pela sigla
DPI, de Densidade de Potência de Iluminação;
EqNumCA é o equivalente numérico do sistema de condicionamento de ar;
EqNumV é o equivalente numérico de ambientes não condicionados e/ou ventilados
naturalmente;
APT é a área de piso dos ambientes de permanência transitória, desde que não
condicionados;
ANC é a área de piso dos ambientes não condicionados de permanência prolongada;
AC é a área de piso dos ambientes condicionados;
Au é a área útil;
b é a pontuação obtida pelas bonificações, que varia de zero a 1.
A relação AC/AU indica a fração de área de piso de ambientes condicionados da
edificação, pavimento ou conjunto de salas. Assim, a área útil deve ser a área útil do
edifício ou a área útil da parcela que está sendo submetida à etiquetagem, independente
da existência de condicionamento.
EXEMPLO DE CÁLCULO
Um edifício empresarial de área útil de 15.000 m2 que abriga múltiplas unidades
autônomas de consumo já possui etiqueta parcial A para a envoltória. Um conjunto de
salas de 600 m2 está sendo submetido ao RTQ-C, tanto no quesito iluminação com
condicionamento de ar. Se 300 m2 são ambientes condicionados, a fração de área
condicionada a ser considerada é 0,50.
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
69
Na equação 2.1, AC/AU representa assim um fator de correção para o equivalente
numérico quando este EqNum não se refere à área total do edifício, mas somente a uma
parte que é condicionada. A área restante, não condicionada, que se refere às áreas de
curta permanência (APT), já obtém equivalente numérico de valor 5 (equivalente ao nível
de eficiência A). Caso existam áreas não condicionadas de permanência prolongada
(ANC), estas deverão atender a um número mínimo de horas em que as condições do
ambiente se encontram na Zona de Conforto, conforme item 6.2.2 do RTQ-C. Caso estes
ambientes não obtenham esta comprovação, sua fração é considerada nível de eficiência
E e não é inserida na equação 2.1. Assim, a equação pode ser entendida conforme
Figura 2.1.
Figura 2.1. Variáveis da equação geral
A Tabela 2.2, do RTQ-C, apresenta os intervalos de EqNum obtidos para as eficiências
parciais ou os intervalos de PT para a eficiência final. Apresenta assim os limites
numéricos para classificação dos níveis de eficiência, e são também válidos para
classificar os níveis de eficiência obtidos no item 3 (envoltória), no item 4 (sistema de
iluminação) e no item 5 (sistema de condicionamento de ar).
( ) 1
0
.EqNumV
AU
ANC
5
AU
APT
AU
ACEqNumCA.
0,40.
EqNumDPI
0,30..EqNumV
AU
ANC
5
AU
APT
AU
ACEqNumEnv
0,30.PT b+++++++=































 ..
Bonificações
Peso
Equivalente
numérico
Fração não
condicionada -
longa
Fração
condicionada
do edifício
Equivalente
numérico
para nível A
Equivalente
numérico
Equivalente
numérico
Fração não
condicionada -
curta permanência
PesoPeso
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70
EXEMPLO DE CÁLCULO
Um edifício empresarial possui as seguintes etiquetas parciais: Envelope – A;
Iluminação - B; e Condicionamento de Ar – A. No entanto, somente 50% da área útil
do edifício possui sistema de condicionamento de ar. O edifício possui 5% de sua
área composta por ambientes de curta permanência, e 40% da área com condições
de conforto comprovadas em 75% do tempo. Conforme a Tabela 6.1 do RTQ-C, a
área não condicionada apresenta classificação B. O edifício em questão não
apresenta nenhum sistema ou inovação que possa elevar a eficiência energética do
mesmo. Aplicando a Equação 2.1, obtém-se a classificação C, como se observa
abaixo:
3,5 < 4,245 < 4,5 – Classificação B
2.2.2.2 Método de simulação
O método de simulação é uma alternativa para avaliação da eficiência de forma mais
completa e/ou flexível. É indicado para permitir:
• a liberdade de projeto, seja na forma do edifício, na natureza de suas aberturas ou
proteções solares ou nos sistemas utilizados;
• a incorporação de inovações tecnológicas, comprovando níveis de eficiência
elevados;
• o uso de estratégias passivas de condicionamento, possibilitando edifícios não
condicionados ou parcialmente condicionados;
• a incorporação de soluções não previstas no RTQ-C.
Este último item abrange todas as soluções arquitetônicas ou dos sistemas que
porventura possam existir no projeto e que não são possíveis de serem analisadas
através do método prescritivo. No RTQ-C, o item 6 apresenta os requisitos a serem
atendidos para realizar a simulação e para comprovar o nível de eficiência energética do
edifício. O método de simulação é válido para alcançar a etiqueta completa do edifício,
sem a necessidade das etiquetas parciais.
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71
2.3 BONIFICAÇÕES
A Equação 2.1 apresenta uma variável relativa às bonificações, ou seja, uma pontuação
extra que visa incentivar o uso de soluções que elevem a eficiência energética do edifício.
A pontuação adquirida através da implementação destas bonificações variam entre 0 e 1.
Sendo: 0 quando não existe nenhum sistema complementar para o aumento da eficiência
do edifício, e 1 quando uma das bonificações for implantada em sua totalidade. É
possível a utilização de mais de um sistema para se chegar a esta pontuação máxima.
Todas as bonificações listadas devem ser comprovados através de memoriais de cálculo.
Há quatro itens principais, que são:
a. Sistemas e equipamentos que racionalizem o uso da água, proporcionando uma
economia de 20% do consumo anual de água: estão incluídas torneiras com
arejadores, sanitários com sensores ou com válvula de descarga com duplo
acionamento, sistemas de aproveitamento de água pluvial, redução de perdas por
condensação da água de torres de arrefecimento, reuso de água, dentre outras
soluções;
b. Sistemas ou fontes renováveis de energia:
o aquecimento de água, com atendimento igual ou superior a 60% da demanda
de água quente: válido para edifícios que possuam demanda de água quente,
como restaurantes, hotéis, motéis, hospitais, clínicas, clubes, academias,
dentre outros; não é válido para edifícios de escritórios, supermercados, salvo
casos especiais em que esta demanda seja significativa;
o energia eólica ou painéis fotovoltaicos, com uma economia mínima de 10% do
consumo anual;
c. Cogeração, gerando uma economia mínima de 30% no consumo anual de energia
elétrica do edifício;
d. Inovações técnicas ou sistemas que aumentam a eficiência, proporcionando uma
economia de 30% no consumo anual de energia elétrica: este item abrange
qualquer tipo de inovação em eficiência energética que seja lançada no mercado
ou soluções que não estejam previstas neste regulamento. Sistemas de
aproveitamento da luz natural ou estratégias bioclimáticas que reduzam ou
eliminem o uso do sistema de condicionamento de ar, já são previstos no texto e
devem ser explorados no item de simulação, salvo haja alguma forma de
comprovar uma economia anual no consumo de energia elétrica de 30% através
de memória de cálculo ou medição.
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72
EXEMPLO DE CÁLCULO
A. Um edifício empresarial possui as seguintes etiquetas parciais: Envelope – A;
Iluminação - B; e Condicionamento de Ar – A. No entanto, somente 25% da área útil
do edifício possui sistema de condicionamento de ar. O edifício ainda possui 5% de
sua área composta por ambientes de curta permanência, e 35% da área com
condições de conforto comprovadas em 65% do tempo. O edifício ainda apresenta
um sistema de racionalização de água, gerando uma economia de 10% do consumo
de água.
Conforme a Tabela 6.1 do RTQ-C, a área não condicionada apresenta classificação
C.
A economia de água gerada pelo sistema é de apenas 50% do valor estipulado pelo
RTQ-C; então a bonificação será igual a 0,5.
Aplicando a Equação 2.1, obtém-se a classificação C, como se observa abaixo:
PT=3,485
2,5 < 3,485< 3,5 – Classificação C
B. Este mesmo edifício apresente um sistema de racionalização de água, gerando
uma economia de 25% do consumo de água.
Como neste caso a economia de água gerada pelo sistema de racionalização é
superior à estipulada pelo regulamento a bonificação é igual a 1.
Aplicando a Equação 2.1, obtém-se a classificação B, como se observa abaixo:
PT=3,885
3,5 < 3,985 < 4,5 – Classificação B
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73
EXEMPLO DE CÁLCULO (continuação)
C. O edifício do exemplo A, com um sistema de racionalização de água com 10% do
consumo de água, também possua um sistema de cogeração, que proporciona uma
economia de 12% do consumo anual de energia elétrica.
Pela economia de água obtém-se uma bonificação de 0,5. E pelo sistema de
cogeração, 0,4. Desta forma, a bonificação a ser utilizada na equação é igual a 0,9.
Aplicando a Equação 2.1, obtém-se a classificação B, como se observa abaixo:
PT=3,885
3,5 < 3,885 < 4,5 – Classificação B
2.3.1 Racionalização do consumo de água
A comprovação de economia de 20% no consumo anual de água do edifício deve ser
realizada através de comparação com o consumo anual de água típico considerando
taxas de consumo por usuário de acordo com a Tabela 2.1; ou conforme legislação local,
geralmente código de obras municipal. Neste caso, deve ser entregue uma cópia desta
lei, juntamente com a documentação. Caso o uso da edificação não esteja relacionado
abaixo, adotar o uso que mais se assemelha.
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74
Tabela 2.1. Consumo de água em função do uso do edifício
Uso Consumo (litros/dia) Por Unidade
Edifícios de escritórios 50 a 80 ocupante efetivo
Escolas (internatos) 150 per capita
Escolas (externatos) 50 aluno
Escolas (semi-internatos) 100 aluno
Hospitais e casas de saúde 250 leito
Hotéis com cozinha e
lavanderia
250 a 350 hóspede
Hotéis sem cozinha e
lavanderia
120 hóspede
Lavanderias 30 kg de roupa seca
Quartéis 150 per capita
Cavalariças 100 cavalo
Restaurantes e similares 25 refeição
Mercados 5 m2
100 Automóvel
Postos de serviço
150 Caminhão
Rega de jardins 1,5 m
2
Cinemas e teatros 2 lugar
2.4 PRÉ-REQUISITOS GERAIS
Os pré-requisitos gerais são necessários para a obtenção da classificação geral do nível
de eficiência do edifício. O não atendimento não impede as classificações parciais, mas
impede a obtenção de uma etiqueta completa de nível de eficiência A, B ou C. Ou seja, o
edifício terá eficiência D na classificação geral mesmo que as etiquetas parciais indiquem
nível de eficiência A.
O primeiro item refere-se à medição centralizada por uso final. Este item não exige que
medições sejam realizadas, mas sim que o circuito elétrico seja projetado separadamente
de forma a permitir medições quando necessário. Estas medições poderão auxiliar no
diagnóstico do consumo de energia facilitando o comissionamento ao indicar onde e em
que horas se consome mais e, conseqüentemente, em que tipo de uso deve-se investir
para elevar ainda mais a eficiência energética do edifício quando em uso. Hotéis são
exceções por ser comum possuírem circuitos integrados por quarto que são desligados
automaticamente quando o hóspede sai do quarto. E edifícios com múltiplas unidades
autônomas de consumo possuem um medidor de energia por unidade de consumo, o que
Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C
75
impede a existência de um quadro geral com circuitos separados por uso final.
Os demais itens referem-se a pré-requisitos para alcançar nível de eficiência A. Edifícios
com nível de eficiência A que utilizem sistemas de aquecimento de água devem utilizar
algum dos sistemas eficientes listados, sejam eles aquecimento solar, a gás, bombas de
calor ou por reuso de calor. No primeiro caso, aquecimento solar, se este sistema
apresentar fração solar superior a 60%, pode ainda ser contabilizado como bonificação. O
máximo aproveitamento de área de coleta disponível está relacionado ao atendimento da
demanda de aquecimento de água, evitando sub-dimensionamentos somente para
atender aos pré-requisitos. Os outros itens, controle inteligente de tráfego e bombas de
água centrífugas etiquetadas pelo INMETRO, são também eliminatórios para nível de
eficiência A.
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
Um hotel alcançou nível de eficiência B através de uma pontuação de 3,7. Por
possuir demanda elevada de água quente, ele possui coletores solares etiquetados
pelo INMETRO com nível de eficiência A. A fração solar do sistema é de 62%,
ganhando mais 0,8 pontos como bonificação:
• Caso o edifício possua desligamento automático nos quartos, sua eficiência B
está garantida.
• Caso, além do desligamento automático, seus elevadores possuam controle
inteligente de tráfego e suas bombas centrífugas sejam etiquetadas pelo
INMETRO, ele adquire nível de eficiência A, já que alcançou pontuação final
de 4,5.
• Caso não possua desligamento automático nos quartos nem circuito elétrico
possibilitando medição por uso final, mesmo com PT = 4,5, seu nível de
eficiência é D.
2.5 PRÉ-REQUISITOS ESPECÍFICOS
Os pré-requisitos específicos da envoltória, sistema de iluminação e sistema de
condicionamento de ar referem-se ao pré-requisito somente, de forma a alterar a
eficiência parcial e, conseqüentemente, o equivalente numérico a ser adotado na
equação 2.1 do regulamento.
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76
No caso da simulação, há pré-requisitos específicos que determinam a possibilidade de
realização da simulação, que são o tipo de programa e o tipo de arquivo utilizados. Nem
todos os pré-requisitos específicos do item 3 – Envoltória, do item 4 – Sistema de
Iluminação e item 5 – Sistema de Condicionamento de Ar, são obrigatórios na
modelagem da simulação. Entretanto, estes pré-requisitos devem ser atendidos no
projeto apresentado e no edifício construído, assim como os pré-requisitos gerais, sendo
assim dispensados apenas na modelagem computacional.
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3 ENVOLTÓRIA
3.1 PRÉ-REQUISITOS
A envoltória deve estar de acordo com pré-requisitos específicos para cada nível de
eficiência. Quanto mais elevado o nível, mais restritivos são os requisitos a serem
atendidos. A Tabela 3.1 apresenta uma síntese dos pré-requisitos da envoltória exigidos
por nível de eficiência.
Tabela 3.1. Tabela síntese dos pré-requisitos da envoltória
Nível de
eficiência
Transmitância térmica da
cobertura e paredes exteriores
Cores e absortância
de superfícies
Iluminação
zenital
A X X X
B X X
C e D X
A tabela mostra como o número de pré-requisitos a ser atendidos aumenta com o
melhoramento do nível de eficiência. Adicionalmente, alguns requisitos de transmitância
térmica do nível A são mais rigorosos que do nível B que são mais rigorosos que dos
níveis C e D.
Ao analisar os pré-requisitos referentes à cobertura, também devem ser analisados os
pisos de áreas sem fechamentos laterais localizadas sobre ambiente(s) de
permanência prolongada. Deve-se incluir no item: áreas externas sem fechamentos
laterais, os pilotis e as varandas cuja área de piso seja superior a 25% de Ape. Quanto ao
pré-requisito referente a transmitância devem ser consideradas apenas as transmitâncias
de superfícies em contato com a área interna, superfícies como platibandas não entram
no cálculo da transmitância
3.1.1 Nível A
Seguindo a ordem do regulamento, o primeiro pré-requisito refere-se à transmitância
térmica. Este pré-requisito distingue coberturas e paredes exteriores ao exigir diferentes
limites de propriedades térmicas para cada caso. Em seguida, serão descritos os pré-
requisitos para cores a absortâncias de superfícies e, finalizando, os pré-requisitos para a
iluminação zenital.
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Manual para aplicação dos regulamentos rtq c e rac-c

  • 1.
  • 2. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C MME – Ministério de Minas e Energia Edison Lobão Ministro de Minas e Energia CGIEE – Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética Paulo Augusto Leonelli Presidente – Ministério das Minas e Energia Adriano Duarte Filho Ministério da Ciência e Tecnologia Elizabeth Marques Duarte Pereira Representante da sociedade brasileira Gilberto de Martino Jannuzzi Representante da Universidade Brasileira Jacqueline Barboza Mariano Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis Paulo Malamud Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior Sheyla Maria das Neves Damasceno Agência Nacional de Energia Elétrica Grupo Técnico Edificações do MME Maria de Fátima Passos Coordenadora – Ministério das Minas e Energia Almir Fernandes Instituto dos Arquitetos do Brasil Ana Karine Batista Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia Élbio Gonçalves Maich Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia Fernando Pinto Dias Perrone Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica - PROCEL Francisco A. de Vasconcellos Neto Câmara Brasileira da Indústria da Construção Jean Benevides Caixa Econômica Federal Marcos Parainello Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão Maria Salette Weber Ministério das Cidades Mozart Schimdt Programa Nacional de Racionalização do Uso de Derivados de Petróleo e do Gás Natural - CONPET Nelson da Silva Ministério da Ciência e Tecnologia Roberto Lamberts Representante Universidade Brasileira
  • 3. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C Secretaria do Grupo Técnico de Edificações – GT Edificações Ana Paula Cardoso Guimarães Centro de Pesquisas de Energia Elétrica Arthur José Oliveira Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia do Rio de Janeiro Cláudia Barroso-Krause Universidade Federal do Rio de Janeiro Cláudia Naves Amorin Universidade de Brasília Daniel Delgado Bouts Eletrobrás/ Procel João Carlos Rodrigues Aguiar Centro de Pesquisas de Energia Elétrica Leonardo Salazar Bittencourt Universidade Federal de Alagoas Luciana Hamada Instituto Brasileiro de Administração Municipal Roberta Vieira G. Souza Universidade Federal de Minas Gerais Roberto Wagner L. Pereira Ministério das Minas e Energia Rodrigo Uchôa Batista Caixa Econômica Federal Vânia Maria Delorme Prado Caixa Econômica Federal Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial João Alziro Herz da Jornada Presidente Alfredo Carlos Orphão Lobo Diretor da Qualidade Gustavo José Kuster de Albuquerque Gerente da Divisão de Programas de Avaliação da Conformidade Leonardo Machado Rocha Gerente Substituto da Divisão de Programas de Avaliação da Conformidade
  • 4. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C Eletrobrás/Procel Jose Antonio Muniz Lopes Presidente Ubirajara Rocha Meira Diretor de Tecnologia Fernando Pinto Dias Perrone Chefe do Departamento de Projetos de Eficiência Energética Solange Nogueira Puente Santos Chefe da Divisão de Eficiência Energética em Edificações Equipe do Procel Edifica Estefânia Mello Frederico Guilherme Cardoso Souto Maior de Castro José Luiz Grunewald Miglievich Leduc Maria Tereza Marques da Silveira Rodrigo da Costa Casella Tábata Juventude Moreira Laboratório de Eficiência Energética em Edificações – LabEEE – UFSC Roberto Lamberts Coordenador Joyce Carlo Ana Paula Melo Greici Ramos Márcio Sorgato Miguel Pacheco Rogério Versage Acadêmicos: Diego Tamanini Rovy Pereira Juliana May Sangoi
  • 5. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C ÍNDICE APRESENTAÇÃO 7 OBJETIVOS DO MANUAL 7 ESTRUTURA DO REGULAMENTO TÉCNICO DA QUALIDADE 8 MÉTODO E ESTRUTURA DO MANUAL 10 SIGLAS E ABREVIAÇÕES 11 1 CONCEITOS E DEFINIÇÕES 12 1.1 ABERTURA 12 1.1.1 DETALHAMENTO 12 1.1.2 EXEMPLOS 12 1.1.3 EXERCÍCIOS 13 1.2 ABSORTÂNCIA TÉRMICA 14 1.2.1 DETALHAMENTO 14 1.3 AMBIENTE 15 1.3.1 DETALHAMENTO 15 1.3.2 EXEMPLO 15 1.3.3 EXERCÍCIOS 16 1.4 ÂNGULOS DE SOMBREAMENTO: AHS E AVS 17 1.4.1 DETALHAMENTO 17 1.4.2 EXEMPLOS 20 1.5 ÁREA DE PROJEÇÃO DA COBERTURA E ÁREA DE PROJEÇÃO DO EDIFÍCIO 23 1.5.1 DETALHAMENTO 23 1.6 ÁREA ÚTIL E ÁREA TOTAL 25 1.6.1 DETALHAMENTO 25 1.6.2 EXEMPLO 25 1.7 CAPACIDADE TÉRMICA 27 1.7.1 DETALHAMENTO 27 1.7.2 EXERCÍCIOS 27 1.8 CICLO ECONOMIZADOR 30 1.9 COBERTURAS NÃO APARENTES 31 1.9.1 EXEMPLO 31 1.10 DENSIDADES DE POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO 32 1.10.1 DETALHAMENTO 32 1.10.2 EXEMPLO 33 1.11 EDIFÍCIOS COMERCIAIS OU DE SERVIÇOS 34 1.11.1 DETALHAMENTO 34 1.11.2 EXERCÍCIOS 34 1.12 ENVOLTÓRIA 36 1.12.1 DETALHAMENTO 36 1.12.2 EXEMPLOS 36 1.13 FACHADA E ORIENTAÇÃO 38 1.13.1 DETALHAMENTO 38 1.13.2 EXEMPLO 39 1.14 FATOR ALTURA E FATOR DE FORMA 41 1.14.1 DETALHAMENTO 41 1.15 FATOR SOLAR 42 1.15.1 DETALHAMENTO 42
  • 6. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 1.16 INDICADOR DE CONSUMO 44 1.16.1 DETALHAMENTO 44 1.17 PAFT E PAZ 45 1.17.1 DETALHAMENTO 45 1.17.2 CÁLCULO DE PAFT E PAZ 47 1.17.3 EXEMPLOS 50 1.18 PAREDES EXTERNAS 52 1.18.1 DETALHAMENTO 52 1.19 RELAÇÃO CUSTO-BENEFÍCIO 53 1.20 TRANSMITÂNCIA TÉRMICA 54 1.20.1 DETALHAMENTO 54 1.20.2 EXERCÍCIOS 54 1.21 ZONA BIOCLIMÁTICA 55 1.21.1 DETALHAMENTO 55 1.22 ZONA DE CONFORTO 57 1.22.1 DETALHAMENTO 57 1.23 ZONA DE ILUMINAÇÃO 61 1.24 ZONA TÉRMICA 62 1.24.1 DETALHAMENTO 62 1.24.2 EXEMPLOS 62 1.24.3 EXERCÍCIO 63 2 INTRODUÇÃO 64 2.1 OBJETIVO 64 2.2 PROCEDIMENTOS PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA 64 2.2.1 REQUISITOS PRESENTES NA EQUAÇÃO DE CLASSIFICAÇÃO 65 2.2.2 EQUAÇÃO GERAL DE CLASSIFICAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA DO EDIFÍCIO 67 2.3 BONIFICAÇÕES 71 2.3.1 RACIONALIZAÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA 73 2.4 PRÉ-REQUISITOS GERAIS 74 2.5 PRÉ-REQUISITOS ESPECÍFICOS 75 3 ENVOLTÓRIA 77 3.1 PRÉ-REQUISITOS 77 3.1.1 NÍVEL A 77 3.1.2 NÍVEL B 82 3.1.3 NÍVEIS C E D 84 3.2 DETERMINAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA 85 3.2.1 INTRODUÇÃO 85 3.2.2 MÉTODO DE CÁLCULO DO INDICADOR DE CONSUMO 91 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO 99 4.1 PRÉ-REQUISITOS ESPECÍFICOS 99 4.1.1 DIVISÃO DE CIRCUITOS 100 4.1.2 CONTRIBUIÇÃO DA LUZ NATURAL 101 4.1.3 DESLIGAMENTO AUTOMÁTICO DO SISTEMA DE ILUMINAÇÃO 102 4.2 PROCEDIMENTO DE DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA 103 4.2.1 DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE AMBIENTE (K) 103
  • 7. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 4.2.2 DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO RELATIVA LIMITE (DPIRL) 108 4.2.3 ROTEIRO PARA AVALIAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA DE ILUMINAÇÃO 115 5 SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR 116 5.1 INTRODUÇÃO 116 5.2 PRÉ-REQUISITOS 116 5.3 CONDICIONADORES DE AR DO TIPO JANELA OU DO TIPO SPLIT 117 5.3.1 CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA 117 5.3.2 EFICIÊNCIA DE UMA ZONA COM DIFERENTES UNIDADES 117 5.3.3 EFICIÊNCIA DE VÁRIOS AMBIENTES 119 5.3.4 EFICIÊNCIA DE DOIS OU MAIS SISTEMAS INDEPENDENTES 121 5.4 SISTEMAS DE CONDICIONAMENTO DE AR NÃO REGULAMENTADOS PELO INMETRO 123 5.4.1 SISTEMAS COMPOSTOS POR CONDICIONADORES DE AR DE JANELA E SPLIT 123 5.4.2 SISTEMAS CENTRAIS DE CONDICIONAMENTO DE AR 124 5.4.3 CONTROLE DE TEMPERATURA POR ZONA 124 5.4.4 AUTOMAÇÃO 126 5.4.5 ISOLAMENTO DE ZONAS 126 5.4.6 CONTROLES E DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE VENTILAÇÃO 127 5.4.7 RECUPERAÇÃO DE CALOR 128 5.4.8 CONTROLES E DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS HIDRÁULICOS 129 5.4.9 CONTROLES E DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS HIDRÁULICOS 130 6 SIMULAÇÃO 131 6.1 PRÉ-REQUISITOS ESPECÍFICOS 131 6.2 PROCEDIMENTOS PARA SIMULAÇÃO 131 6.2.1 EDIFÍCIOS CONDICIONADOS ARTIFICIALMENTE 131 6.2.2 EDIFÍCIO NATURALMENTE VENTILADOS OU NÃO CONDICIONADOS 138 7 REGULAMENTO DE AVALIAÇÃO DA CONFORMIDADE – RAC-C 140 7.1 INTRODUÇÃO 140 7.2 ENCE GERAL E PARCIAL 140 7.3 PROCESSO DE ETIQUETAGEM 143 7.3.1 AVALIAÇÃO DE PROJETO 145 7.3.2 INSPEÇÃO POR AMOSTRAGEM DO EDIFÍCIO 146 7.3.3 CASOS DE NÃO CONFORMIDADE NO PROCESSO 148 7.4 DOCUMENTAÇÃO NECESSÁRIA PARA CLASSIFICAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 148 ANEXOS 151
  • 8. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 7 Apresentação Objetivos do manual Este manual visa detalhar os tópicos do Regulamento Técnico da Qualidade (RTQ-C) do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Público, de forma a esclarecer possíveis dúvidas sobre métodos de cálculo e aplicação de seu conteúdo. Para tal, os conceitos e definições apresentados no RTQ-C são explicados e os métodos, justificados. Espera-se que, ao final da leitura, o leitor esteja apto a classificar edifícios de acordo com os requisitos do regulamento e a submeter apropriadamente o projeto ou edifício à certificação. Cabe salientar que nenhuma regulamentação por si garante um edifício de qualidade. Maiores níveis de eficiência podem ser alcançados através de estratégias de projeto e por iniciativas e cooperação dos diversos atores ligados à construção dos edifícios (arquitetos, engenheiros civis, eletricistas, mecânicos e empreendedores). Igualmente, tão importantes e freqüentemente esquecidos, os usuários têm participação decisiva no uso de edifícios eficientes através dos seus hábitos, que podem reduzir de forma significativa o consumo de energia, aumentando assim a eficiência das edificações e reduzindo desperdícios. Todos os envolvidos na concepção e utilização dos edifícios e seus sistemas podem contribuir para criar e manter edificações energeticamente eficientes. O regulamento deve ser considerado como um desafio para procurar e efetivamente alcançar níveis mais elevados de eficiência energética nas edificações. A obtenção de uma etiqueta de eficiência não é definitiva e pode ser continuamente melhorada com inovações tecnológicas ao longo dos anos, criando um hábito do aprimoramento constante em eficiência energética, da concepção ao uso do edifício. A Figura A.1.1 representa os cinco níveis de eficiência do RTQ-C e mostra como esta filosofia de contínuo aprimoramento está embutida no regulamento. O RTQ-C não define limite superior para o nível A, uma vez que desempenhos mais elevados de eficiência energética podem sempre ser conseguidos. Figura A.1.1. Níveis de eficiência A B C ED
  • 9. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 8 Neste sentido, a procura de maiores níveis de eficiência inclui o comissionamento. O comissionamento consiste em planejar e executar os projetos de forma a garantir que os mesmos apresentem efetivamente o desempenho esperado, corrigindo defeitos ou ajustando equipamento se for necessário até alcançar os objetivos propostos. Finalmente, para atingir e manter níveis mais elevados de eficiência é muito importante a participação dos usuários. Um edifício eficiente com usuários ineficientes pode tornar-se um edifício ineficiente. Da mesma forma, edifícios ineficientes, podem aumentar de forma considerável a sua eficiência se houver um empenho dos seus usuários nesse sentido. Estrutura do Regulamento Técnico da Qualidade O RTQ-C fornece uma classificação de edifícios através da determinação da eficiência de três sistemas: • Envoltória; • Iluminação; • Condicionamento de ar. Os três itens, mais bonificações, são reunidos em uma equação geral de classificação do nível de eficiência do edifício. É possível também obter a classificação de apenas um sistema, deixando os demais em aberto. Neste caso, no entanto, não é fornecida uma classificação geral do edifício, mas apenas do(s) sistema(s) analisado(s). A classificação da envoltória faz-se através da determinação de um conjunto de índices referentes às características físicas do edifício. Componentes opacos e dispositivos de iluminação zenital são definidos em pré-requisitos enquanto as aberturas verticais são avaliadas através de equações. Estes parâmetros compõem a “pele” da edificação (como cobertura, fachada e aberturas), e são complementados pelo volume, pela área de piso do edifício e pela orientação das fachadas. A eficiência da iluminação é determinada calculando a densidade de potência instalada pela iluminação interna, de acordo com as diferentes atividades exercidas pelos usuários de cada ambiente. Para a determinação da iluminação adequada a cada atividade, o RTQ-C segue a norma NBR 5413. Calcula-se a potência instalada de iluminação, a iluminância de projeto e a iluminância gerada pelo sistema para determinação da eficiência. Quanto menor a potência utilizada, menor é a energia consumida e mais eficiente é o sistema, desde que garantidas as condições adequadas de iluminação. Este item deve ser avaliado por ambiente, uma vez que estes podem ter diferentes usos e, portanto, distintas necessidades de iluminação.
  • 10. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 9 A classificação da eficiência do sistema de condicionamento de ar pode ser dividida em duas diferentes classes. Uma classe lida com sistemas individuais e split, já classificados pelo INMETRO. Desta forma, deve-se apenas consultar os níveis de eficiência fornecidos nas etiquetas do INMETRO para cada um dos aparelhos instalados na edificação para posteriormente aplicar o resultado na equação geral do edifício. Já a eficiência de sistemas de condicionamento de ar como os centrais, que não são classificados pelo INMETRO, devem seguir prescrições definidas no texto do regulamento. Assim, a classificação do nível de eficiência destes sistemas é mais complexa, pois sua definição depende da verificação de um número de requisitos e não pode ser simplesmente obtida pela consulta da etiqueta. Terminado o cálculo da eficiência destes três sistemas (Iluminação, Condicionamento de ar e Envoltória), os resultados parciais são inseridos na equação geral para verificar o nível de eficiência global da edificação. O formato da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE), contendo os níveis finais e parciais do edifício, é mostrado na Figura A.1.2. Figura A.1.2. Modelo da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE) para edificações.
  • 11. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 10 No entanto, o cálculo dos três diferentes níveis de eficiência parciais e do nível geral de eficiência podem ser alterados tanto por bonificações, que podem elevar a eficiência, quanto por pré-requisitos que, se não cumpridos, reduzem esses níveis. As bonificações são bônus de pontuação que visam incentivar o uso de energia solar para aquecimento de água, uso racional de água, cogeração, dentre outros, mas sem a obrigatoriedade de constarem no edifício. Já os pré-requisitos referem-se a cada sistema em particular, e também ao edifício por completo, e seu cumprimento é obrigatório. Método e estrutura do manual O conteúdo deste manual foi organizado para apresentar os conceitos e definições usados no RTQ-C, agrupados em três temas (envoltória, iluminação e condicionamento de ar). Nem todos os conceitos são mencionados por se considerar que não necessitam explicação. Cada um dos conceitos abordados transcreve integralmente a definição do RTQ-C para depois esclarecer as intenções da redação e fornecer mais informações. Dependendo do caso, quadros e figuras são utilizados como recursos didáticos com a intenção de esclarecer pontos de possível dificuldade de compreensão e sistematizar pontos importantes. Há diferentes tipos de quadros para os diversos conteúdos do manual. Quadros de moldura tracejada contêm citações literais de definições, tabelas e equações do regulamento, preservando a sua numeração original, facilitando a consulta entre o manual e o RTQ-C. Quadros de duas colunas apresentam exemplos práticos, separando por colunas aqueles que se aplicam ou não à definição explicada. Podem também apresentar exemplos práticos de definições similares para melhor compreensão das distinções entre as mesmas. Um terceiro tipo de quadro, de moldura contínua, suplementa o texto principal com explicações adicionais. Finalmente, um quarto tipo de quadro, de moldura dupla, apresenta e exemplos de aplicação e exemplos de cálculo para aprofundar a compreensão do leitor. Após a revisão dos conceitos e definições, uma outra sessão apresenta a classificação do nível de eficiência explicando o processo paulatinamente. No final da sessão é mostrado como integrar as três classificações parciais em uma classificação final do edifício. É também abordada a questão das classificações parciais e gerais para partes de edificações: como proceder, casos em que se aplicam e quais os objetivos.
  • 12. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 11 A sessão seguinte mostra a conversão dos cálculos, verificação de requisitos e contabilização de pontos extras provenientes das bonificações para preenchimento dos formulários de submissão do projeto/edifício com maior rapidez e facilidade. Ou seja, esta sessão apresenta o procedimento para submissão até ser obtida a ENCE (Etiqueta Nacional de Conservação de Energia) fornecida pelo INMETRO. Siglas e Abreviações ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas ENCE: Etiqueta Nacional de Conservação de Energia INMETRO: Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial RTQ-C: Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Público RAC-C: Regulamento de Avaliação da Conformidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos
  • 13. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 12 1 CONCEITOS E DEFINIÇÕES 1.1 ABERTURA 1.1.1 Detalhamento É abertura toda e qualquer parte da fachada cujo material é transparente ou translúcido, permitindo a passagem de luz e/ou radiação solar direta ou indireta para o interior da edificação. Suas arestas podem estar em contato com materiais opacos ou também transparentes ou translúcidos. Qualquer vão que esteja descoberto e/ou sem nenhum tipo fechamento (como em pórticos), não é considerado abertura. Um vão total ou parcialmente fechado com um material opaco, sem a presença de material transparente ou translúcido, também não é considerado abertura. Os vãos sem qualquer tipo de fechamento são excluídos da definição, pois vãos descobertos podem ser usados como proteções solares permitindo ventilação natural e sombreando a fachada. Além disso, sacadas ou varandas sombreiam portas e janelas de vidro, e também não são consideradas aberturas, enquanto as portas e janelas de vidro o são. Esta definição distingue materiais transparentes e translúcidos dos opacos, que não deixam passar a luz/radiação solar, pelos seus desempenhos térmicos diferenciados. 1.1.2 Exemplos É ABERTURA Janelas de vidro; Paredes envidraçadas; Paredes de tijolo de vidro; Vãos fechados com placas de policarbonato ou acrílico; Janelas fechadas com vidro mas com venezianas. NÃO É ABERTURA Vãos descobertos; Pórticos; Cobogós; Varandas; Sacadas; Abertura: todas as áreas da envoltória do edifício, com fechamento translúcido ou transparente (que permite a entrada da luz), incluindo janelas, painéis plásticos, clarabóias, portas de vidro (com mais da metade da área de vidro) e paredes de blocos de vidro. Exclui vãos sem fechamentos e elementos vazados como cobogós.
  • 14. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 13 1.1.3 Exercícios 1.1.3.1 Exercício 1 Um edifício apresenta uma fachada em que metade da área é fechada por vidro com a altura do pé direito, sendo o resto da fachada composta de tijolos de vidro. Qual é o percentual de aberturas nas fachadas de tal edifício? Resposta: 100%. Todos os materiais da fachada são transparentes ou translúcidos. 1.1.3.2 Exercício 2 Se, no caso anterior, metade das paredes de vidro que fecham os vãos fosse deixada sem fechamento, isso aumentaria ou reduziria a área de aberturas da fachada? Resposta: Reduziria o percentual de aberturas em 25% uma vez que os vãos sem fechamento não contam como materiais transparentes ou translúcidos. Este exemplo visa frisar que a definição abertura do RTQ-C se refere exclusivamente às parcelas da envoltória do edifício de materiais transparentes ou translúcidos. Vãos descobertos sem nenhum tipo de material não são aberturas para fins do manual
  • 15. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 14 1.2 ABSORTÂNCIA TÉRMICA Fonte: NBR 15220-1 (ABNT, 2005) 1.2.1 Detalhamento Absortância solar é uma propriedade do material referente a parcela da radiação absorvida pelo mesmo, geralmente relacionada a cor. A NBR 15220-2 apresenta, no Anexo B, uma lista de absortâncias para algumas cores e materiais, listada a seguir. Tabela 1.1. Absortância (αααα) para radiação solar (ondas curtas). Tipo de Superfície αααα Chapa de alumínio (nova e brilhante) 0,05 Chapa de alumínio (oxidada) 0,15 Chapa de aço galvanizada (nova e brilhante) 0,25 Caiação nova 0,12 / 0,15 Concreto aparente 0,65 / 0,80 Telha de barro 0,75 / 0,80 Tijolo aparente 0,65 / 0,80 Reboco claro 0,30 / 0,50 Revestimento asfáltico 0,85 / 0,98 Vidro incolor 0,06 / 0,25 Vidro colorido 0,40 / 0,80 Vidro metalizado 0,35 / 0,80 Pintura: Branca Amarela Verde clara “Alumínio” Verde escura Vermelha Preta 0,20 0,30 0,40 0,40 0,70 0,74 0,97 Fonte: NBR 15220-2 (ABNT, 2005) Absortância à radiação solar (α): Quociente da taxa de radiação solar absorvida por uma superfície pela taxa de radiação solar incidente sobre esta mesma superfície.
  • 16. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 15 1.3 AMBIENTE 1.3.1 Detalhamento Um ambiente é um espaço interno do edifício delimitado por divisórias ou paredes. Este conceito é a base para o cálculo da eficiência do sistema de iluminação de um edifício, pois a sua determinação é feita através do cálculo da eficiência da iluminação de cada ambiente. O correto entendimento de ambiente permite um cálculo correto do nível de eficiência da iluminação. Por divisão, não se entende somente paredes de alvenaria ou concreto. Freqüentemente espaços de escritório são divididos por partições desmontáveis que criam espaços internos que são classificados como ambientes pelo RTQ-C. É necessário, no entanto, que tais partições vedem o espaço do piso até ao teto. Estações de trabalho de planta livre não são contabilizadas como ambientes independentes. 1.3.2 Exemplo Figura 1.1. Divisórias até o forro (ou teto) delimitam ambientes, mesmo que contenham vidro. Portanto, há dois ambientes na figura. Ambiente: espaço interno de um edifício, fechado por superfícies sólidas tais como paredes ou divisórias, teto, piso e dispositivos operáveis tais como janelas e portas.
  • 17. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 16 1.3.3 Exercícios Um espaço é vedado do piso ao teto por divisórias desmontáveis, compostas de madeira compensada até 2,2 m e vidro a partir dessa altura até ao teto. O espaço tem porta e forma um escritório independente. Este espaço é um ambiente? Resposta: Sim. O espaço é fechado. Convém notar que não se deve considerar as luminárias nos ambientes contíguos no cálculo da eficiência da iluminação. Embora a passagem de luz entre ambientes contíguos ocorra através da parcela de vidro da divisória, esta passagem pode ser interrompida com a instalação de persianas.
  • 18. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 17 1.4 ÂNGULOS DE SOMBREAMENTO: AHS E AVS 1.4.1 Detalhamento A definição de abertura decorre da importância de identificar os materiais transparentes e translúcidos na envoltória do edifício. As definições de PAFT e PAZ são complementares e surgem da necessidade de quantificar a influencia das aberturas no comportamento térmico do edifício. Esta influência, no caso especial das aberturas, está intimamente ligada à irradiação solar. Por este motivo, não basta determinar e quantificar as aberturas; torna-se necessário saber se e quanto as mesmas estão sombreadas. Para quantificar o efeito dos sistemas de sombreamento nas aberturas, o RTQ-C apresenta dois conceitos complementares: Ângulo Vertical de Sombreamento (AVS) e Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS). Estes indicadores de sombreamento na abertura são medidos, o primeiro em corte, e o segundo em planta. Assim, o AVS mede, no plano vertical, o efeito das proteções solares horizontais enquanto o AHS mede no plano horizontal o efeito das proteções solares verticais. A Tabela 1.1 sintetiza estas relações. Tabela 1.2. Comparação entre AHS e AVS Indicador Plano de medição Visto Tipo de proteção medida AHS Plano horizontal Em planta Proteções verticais AVS Plano vertical Em corte Proteções horizontais AHS: Ângulo Horizontal de Sombreamento: ângulo formado entre 2 planos verticais: • o primeiro plano é o que contém a base da folha de vidro (ou material translúcido), • o segundo plano é formado pela extremidade mais distante da proteção solar vertical e a extremidade oposta da base da folha de vidro (ou material translúcido). AVS: Ângulo Vertical de Sombreamento: ângulo formado entre 2 planos que contêm a base da abertura: • o primeiro é o plano vertical na base da folha de vidro (ou material translúcido), • o segundo plano é formado pela extremidade mais distante da proteção solar horizontal até a base da folha de vidro (ou material translúcido).
  • 19. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 18 Os ângulos são sempre medidos entre os planos da folha de vidro e da aresta mais distante pertencente à proteção solar. Para uso no RTQ-C, o ângulo utilizado é dado pela média ponderada do ângulo de sombreamento em função da área das aberturas; no entanto, o ângulo final máximo a ser utilizado é 45º. Para as Zonas Bioclimáticas 6 e 8, com uma Ape menor que 500m² o AVS possui uma restrição maior, com um limite de 25º. Este limite visa evitar o uso de proteções excessivas que possam prejudicar a penetração da luz natural difusa nos ambientes internos. Seguem-se alguns exemplos de medições de AVS: Figura 1.2. Ângulos Verticais de Sombreamento. O AHS deve sempre ser considerado nos dois lados da abertura. Desta forma, o AHS de uma abertura é a média do ângulo das duas proteções solares, como mostrado nas figuras abaixo: Figura 1.3. Ângulos Horizontais de Sombreamento. Notar que o AVS deve ser medido em corte enquanto o AHS deve ser medido em planta e nas duas direções (dependendo da orientação da fachada).
  • 20. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 19 É AVS Se medido no plano vertical; Se referente a proteções solares horizontais; Refere-se a aberturas; Beirais; Marquises; Proteções solares horizontais e móveis que ocupam toda a fachada; Varandas externas no alinhamento do edifício. É AHS Se medido no plano horizontal; Se referente a proteções solares verticais; Refere-se a aberturas; Proteções solares verticais e móveis que ocupam toda a fachada; Varandas externas no alinhamento do edifício. No caso de proteções solares vazadas, deve-se proceder da seguinte forma: • Pórticos ou chapas perfuradas paralelas ao plano envidraçado: são consideradas fachadas e deve-se consultar o item de definições para PAF (Percentual de Área de Abertura na Fachada). • Proteções solares vazadas formadas por placas com aletas paralelas devem ter estabelecidas uma relação entre a altura (para AVS) ou profundidade (para AHS) da aleta e o vão entre destas aletas, conforme a Figura 1.4. A razão entre eles é um fator de correção a ser multiplicado pelo AVS ou AHS. Fatores de correção maiores que 1, adotar 1. Figura 1.4. Fator de correção para proteção solar vazada.
  • 21. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 20 1.4.2 Exemplos Figura 1.5. Proteção solar horizontal com AVS de 45º. Figura 1.6. Proteção solar horizontal com AVS de 30º. Figura 1.7. Proteção solar vertical com AHS de 10º. Figura 1.8. Proteção solar horizontal com AVS de 45º e proteção solar vertical com AHS de 10º. FATOR DE CORREÇÃO PARA PROTEÇÕES SOLARES VAZADAS Proteções solares vazadas permitem uma maior entrada da radiação solar quando comparada às outras proteções solares com mesmo ângulo de proteção; por este motivo adota-se o fator de correção. Assim, um fator de correção igual a um representa uma proteção solar vazada onde a parcela sombreada é a mesma que uma proteção solar não vazada, de mesmo ângulo.
  • 22. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 21 Figura 1.9. Proteção solar horizontal com AVS de 60º, em que se deve considerar 45º para uso no método prescritivo. Figura 1.10. Proteção solar horizontal perfurada: Pérgola. Considerar fator de correção. Figura 1.11. Varandas internas à projeção horizontal do edifício, à direita. E, varandas externas à projeção do edifício, à esquerda. Neste caso, ainda existe o sombreamento de um plano do edifício sobre o outro.
  • 23. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 22 ATENÇÃO NO CÁLCULO DOS ÂNGULOS DE SOMBREAMENTO VARANDAS INTERNAS À PROJEÇÃO HORIZONTAL DO EDIFÍCIO O sombreamento que elas proporcionam não deve ser considerado, visto que o cálculo do PAF induz à redução da área envidraçada real. Ver PAF, neste capítulo de definições. VARANDAS EXTERNAS À PROJEÇÃO HORIZONTAL DO EDIFÍCIO Varandas localizadas na parte externa do alinhamento do edifício (fora da projeção horizontal do edifício) são consideradas proteções solares, geralmente como AVS. Ver Figura 1.11. PROTEÇÕES SOLARES PARALELAS À FACHADA Caso a proteção solar ocupe uma área paralela à fachada, esta é considerada fachada, participando do cálculo do PAF, maiores detalhes em PAFT.
  • 24. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 23 1.5 ÁREA DE PROJEÇÃO DA COBERTURA E ÁREA DE PROJEÇÃO DO EDIFÍCIO 1.5.1 Detalhamento Estes são dois conceitos diferentes sobre a projeção do edifício, utilizados em diferentes momentos na classificação do nível de eficiência do edifício. A área de projeção da cobertura (Apcob) consiste na projeção horizontal da coberta e é utilizado para o cálculo do Fator Altura. A área de projeção do edifício (Ape) é igual à área de projeção da cobertura em edifícios de formato uniforme, no entanto em edifícios de formato irregular a Ape é a média da projeção dos pavimentos. A Figura 1.12 mostra um edifício de formato irregular e a área a ser considerada para a Apcob. Para a Ape deve se considerar a média das áreas dos pavimentos - áreas A, B e C - conforme a Figura 1.12. Figura 1.12. Áreas consideradas para Apcob – Área de projeção da cobertura; e Ape – Área de projeção do edifício. Apcob: área de projeção da cobertura (m2 ): área da projeção horizontal da cobertura, incluindo terraços cobertos ou descobertos; Ape: Área de projeção do edifício (m2 ): área da projeção horizontal do edifício (quando os edifícios são de formato uniforme) ou área de projeção média dos pavimentos, excluindo subsolos (no caso de edifícios com formato irregular). AAAApcobpcobpcobpcob Ape
  • 25. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 24 Deve-se observar que áreas decorrentes do recuo de portas e janelas, que ultrapassam a espessura da parede, geram espaços que não são contabilizados como cobertura tanto para os pré-requisitos quanto para as áreas de cobertura e de projeção da cobertura. A Figura 1.13 mostra o recuo formado pela localização da porta no ambiente e qual a área que deve ser considerada. Nela, vê-se que uma parede perpendicular à parede externa (parede 2) e maior que a espessura da parede 1, faz parte deste recuo. Portanto, a cobertura deve ser contabilizada caso o recuo seja da espessura da parede, independente da grandeza desta espessura. Figura 1.13. Definição da área utilizada para área de cobertura e área da projeção de cobertura. 12
  • 26. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 25 1.6 ÁREA ÚTIL E ÁREA TOTAL 1.6.1 Detalhamento Estes são diferentes conceitos sobre a área do edifício, utilizados em diferentes momentos na classificação do nível de eficiência do edifício. A área total de piso do edifício é utilizada no cálculo do Fator Altura, e considera a área de piso de todos os pavimentos, medida externamente (a partir das paredes externas). A área útil do edifício é utilizada na equação geral de classificação do edifício. Refere-se a toda área do edifício possível de ser ocupada, sendo ambientes de longa permanência ou áreas de transição, como circulações e escadas; no entanto as áreas de garagem não são consideradas. Ao contrário da área total de piso, a área útil utiliza as medidas internas do edifício, desconsiderando as áreas de parede e referem-se aos locais que atendem a definição de ambiente. 1.6.2 Exemplo A Figura 1.14 mostra a volumetria de um edifício. A partir desta figura tem-se que: AU: Área Útil (m2 ): para uso neste regulamento, a área útil é a área realmente disponível para ocupação, medida entre os paramentos internos das paredes que delimitam o ambiente, excluindo garagens; Atot: Área total de piso (m2 ): soma das áreas de piso fechadas de construção, medidas externamente.
  • 27. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 26 Planta de Cobertura Detalhe da escada Figura 1.14. Volumetria e planta de cobertura com dimensões para determinação de: AU e Atot.
  • 28. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 27 1.7 CAPACIDADE TÉRMICA Fonte: NBR 15220-1 (ABNT, 2005) 1.7.1 Detalhamento A capacidade térmica de componentes (CT) pode ser determinada por componentes formados por camadas homogêneas perpendiculares ao fluxo de calor, de acordo com a Equação 1.1. Para componentes com camadas não homogêneas, utiliza-se a Equação 1.2. Equação 1.1 Onde: CT é a capacidade térmica de componentes, [J/m²K]; λi é a condutividade térmica da matéria da camada ‘i’, [W/(m.K)]; Ri é a resistência térmica da camada ‘i’, [(m2 .K)/W]; ei é a espessura da camada ‘i’, [m]; ci é o calor específico do material da camada ‘i’, [kJ/(kg.K)]; ρi é a densidade de massa aparente do material da camada ‘i’, [kg/m³]. Equação 1.2 Onde: CTa, CTb, ..., CTn, são as capacidades térmicas do componente para cada seção (a, b, …, n), determinadas pela Equação 1.1, [J/m²K]; Aa, Ab, ..., An são as áreas de cada seção, [m²]. 1.7.2 Exercícios O exercício a seguir faz parte da NBR15220-2, anexo C, onde pode-se encontrar outros exemplos de cálculo. Capacidade térmica (C): Quantidade de calor necessária para variar em uma unidade a temperatura de um sistema, [J/K]. Capacidade térmica de componentes (CT): Quociente da capacidade térmica de um componente pela sua área, [J/m2 K].
  • 29. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 28 1.7.2.1 Exercício C.1 - NBR15220-2, anexo C: Calcular a capacidade térmica de uma parede de tijolos maciços rebocados em ambas as faces, conforme a Figura 1.15. Dados: Dimensões do tijolo: 5 cmx 9 cm x 19 cm; ρcerâmica: 1600 kg/m3; λcerâmica: 0,90 w/(m.k); Ccerâmica: 0,92 kj/(kg.k); ρargamassa = ρreboco: 2000 kg/m3; λargamassa = λreboco: 1,15 w/(m.k); Cargamassa = Creboco: 1,00 kJ/(kg.K). Figura 1.15. Parede de tijolos maciços rebocados em ambas as faces Cálculo de todas as seções da parede: a. Seção A (reboco +argamassa +reboco)
  • 30. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 29 b. Seção B (reboco +tijolo +reboco) Cálculo da capacidade térmica da parede:
  • 31. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 1.8 CICLO ECONOMIZADOR Edifícios comerciais podem necessitar resfriamento mesmo quando o ambiente externo está frio ou com temperaturas amenas, decorrente das altas cargas internas. Nestas ocasiões o uso do ciclo economizador reduz o consumo de energia. O economizador é um equipamento de controle da entrada de ar externo para utilização no sistema de condicionamento do ar. Ele compara constantemente os valores de temperatura interna e tempera externa. Nos momentos em que o ambiente externo apresentar melhores condições que o ambiente interno, onde a temperatura externa é menor que a interna, o controle abrirá o damper de ar externo, exaustão, aumentando a entrada do ar externa. Quando esta característica não é atendida, o damper é fechado, proporcionando apenas a entrada de ar mínima necessária para manter a qualidade do ar interno. Este processo também pode ocorrer através da comparação entre as entalpias.
  • 32. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 31 1.9 COBERTURAS NÃO APARENTES 1.9.1 Exemplo Figura 1.16. Cobertura não aparente vista de dois logradouros de uma edificação. Mesmo com a cobertura visível do logradouro secundário, somente o logradouro principal deve ser o considerado. Coberturas não aparentes: coberturas sem possibilidade de visualização por pedestres situados na calçada do logradouro do edifício. No caso do edifício ter acesso a mais de uma rua ou avenida, deve-se considerar o logradouro principal.
  • 33. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 32 1.10 DENSIDADES DE POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO 1.10.1 Detalhamento O método de determinação do nível de eficiência do sistema de iluminação é baseado na Densidade de Potência de Iluminação. Esta se refere à potência instalada nos ambientes internos exclusivamente e, portanto, está relacionada à definição de ambientes. A Densidade de Potência de Iluminação é a mais conhecida, sendo usada em outras normas e regulamentos internacionais. No RTQ-C, foi chamada de Densidade de Potência de Iluminação Absoluta (DPIA) para diferenciá-la das demais densidades. Seu uso está diretamente relacionado ao nível de iluminância necessário nos planos de trabalho, ou seja, é necessário identificar qual a atividade a ser executada em cada ambiente (escritórios, banheiros, área de refeição de restaurantes, cozinhas de restaurantes, etc.) para identificar qual é a densidade considerada eficiente. No Brasil existe a NBR 5413 – Iluminância de Interiores, que define os níveis de iluminância para ambientes internos. O RTQ-C utiliza a Densidade de Potência de Iluminação Relativa (DPIR), que é a DPIA para cada 100 lx de iluminância média existente no ambiente; desta forma, desvincula a eficiência das necessidades de iluminância dos ambientes, visto que esta obrigatoriedade já está presente na norma ABNT, NBR 5413. Além disso, a DPIR normaliza a DPIA pela iluminância, possibilitando a avaliação do nível de eficiência energética entre ambientes de diferentes atividades. O exemplo a seguir demonstra a comparação entre ambientes, utilizando a DPIR. Este método de análise foi utilizado para gerar limites de DPIR, chamados DPIRL que são comparados a DPIRF calculados pelo projetista. DPIA: Densidade de Potência de Iluminação Absoluta (W/m2 ): razão entre o somatório da potência de lâmpadas e reatores e a área de um ambiente; DPIR: Densidade de Potência de Iluminação Relativa [(W/m2 )/100lux]: DPIA para cada 100 lx produzidos pelo sistema de iluminação artificial para uma iluminância medida no plano de trabalho; DPIRF: Densidade de Potência de Iluminação Relativa Final [(W/m2 )/100lux]: DPIR obtida após o projeto luminotécnico, no final da vida útil do sistema de iluminação, que corresponde a um período de 24 meses; DPIRL: Densidade de Potência de Iluminação Relativa Limite [(W/m2 )/100lux]: limite máximo aceitável de DPIR.
  • 34. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 33 1.10.2 Exemplo Considere três ambientes com níveis adequados de iluminâncias, cujas características estão descritas na Tabela 1.2. Dadas as potências dos seus sistemas de iluminação, não é possível saber qual é mais eficiente visto que os ambientes têm áreas distintas. A partir da DPIA, que considera a potência e a área, ainda não é possível saber qual sistema é mais eficiente, visto que geram iluminâncias distintas. Aparentemente, o sistema mais eficiente é do ambiente C, de 2,4 W/m². Ao normalizar a DPIA, dividindo-a pela iluminância de cada ambiente, obtém-se a DPIR. Finalmente, verifica-se que o ambiente B possui o sistema de iluminação mais eficiente, pois atende a um nível padrão de iluminância (100 lx) com menor potência, que é a DPIR de 0,53 W/m²/100 lx. Tabela 1.3. Características de três sistemas de iluminação com adequados níveis de iluminância nos planos de trabalho. Ambiente Área (m²) Potência instalada de iluminação (W) Iluminância (lx) DPIA (W/m²) DPIR (W/m²/100 lx) A 30 120 300 4,0 1,33 B 60 160 500 2,7 0,53 C 90 220 400 2,4 0,61
  • 35. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 34 1.11 EDIFÍCIOS COMERCIAIS OU DE SERVIÇOS 1.11.1 DETALHAMENTO O RTQ-C não apresenta uma definição exaustiva de edifício comercial, afirmando que os edifícios comerciais não se limitam aos exemplos contidos na definição. Uma definição prescritiva implicaria na exclusão de diversos edifícios que devem ser objeto da aplicação do RTQ-C. Por este motivo, o RTQ-C define edifício comercial e de serviços por exclusão: o que não são edifícios residenciais ou industriais. Partindo desta premissa, vários exemplos de edifícios considerados comerciais são apresentados, analisando para qual a atividade o edifício é concebido. Como a definição de edifícios comerciais, de serviços e públicos é por exclusão, escolas, hospitais e edifícios contendo outras atividades institucionais estão abrangidos pelo RTQ- C. No caso de edifícios de atividade mista, a definição do tipo de edifício deve ser realizada determinando o uso principal, cuja área deve ser superior a 500m². Caso as atividades sejam claramente separadas, é possível considerar a parte comercial do edifício e classificar a eficiência somente da área comercial. 1.11.2 Exercícios 1.11.2.1 Exercício 1 Uma fábrica de sofás faz também venda direta ao público dos seus produtos nas suas instalações. Esta fábrica deve ser considerada um edifício comercial? Edifícios Comerciais e de Serviços: aqueles usados com finalidade que não a residencial ou industrial, tais como escolas; instituições ou associações de diversos tipos, incluindo prática de esportes; tratamento de saúde de animais ou humanos, tais como hospitais, postos de saúde e clínicas; vendas de mercadorias em geral; prestação de serviços; bancos; diversão; preparação e venda de alimentos; escritórios e edifícios empresariais, incluindo sedes de empresas ou indústrias, desde que não haja a atividade de produção nesta última; edifícios destinados a hospedagem, sejam eles hotéis, motéis, resorts, pousadas ou similares. Excetuam-se templos religiosos destinados a cultos, mas estão incluídas edificações com fins religiosos onde são realizadas atividades de escritório, administração e afins. As atividades listadas nesta definição não excluem outras não listadas.
  • 36. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 35 Resposta: O uso da fábrica é industrial: a produção de sofás. Caso a área de vendas seja superior a 500 m², esta parcela é considerada comercial. Caso a área de vendas esteja em um anexo ou edifício em separado com área superior a 500 m2 , este anexo é considerado um edifício comercial. Da mesma forma, se existir um escritório na fábrica com área superior a 500 m2 este escritório é um edifício comercial. 1.11.2.2 Exercício 2 Uma ONG ocupa um edifício com mais de 500 m² de área útil. Este edifício é comercial? Resposta: Sim. Ele pode ser considerado um edifício de escritórios, e portanto comercial ou de prestação de serviços. 1.11.2.3 Exercício 3 Um banco ocupa um edifício com mais de 500 m² de área útil. Este edifício é comercial? Resposta: Ele pode ser considerado um edifício de prestação de serviços e, portanto, está submetido ao RTQ-C.
  • 37. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 36 1.12 ENVOLTÓRIA 1.12.1 Detalhamento A envoltória pode ser entendida como a pele do edifício. Isto é, o conjunto de elementos do edifício que estão em contato com o meio exterior e compõem os fechamentos dos ambientes internos em relação ao ambiente externo. Meio externo, para a definição de envoltória, exclui a parcela construída do subsolo do edifício, referindo-se exclusivamente as partes construídas acima do solo. Em geral, piso em contato com o solo e paredes em contato com o solo no caso de ambientes no subsolo (garagens e depósitos, por exemplo) são considerados parte da envoltória. Entretanto, devem ser excluídas da área da envoltória (Aenv) superfícies em contato com o solo. No caso da Figura 1.18 apenas uma parte do subsolo é considerada como envoltória, uma vez que não está em contato com o solo. Esta, por coincidência, é uma superfície envidraçada. Esta definição independe de material ou função no edifício. Qualquer tipo de elemento acima do solo, que pertença ao edifício e que permaneça em contato prolongado com o exterior, pertence à envoltória. 1.12.2 Exemplos Figura 1.17 Partes do edifício que compõem a envoltória. O piso pode ser considerado envoltória quando está em contato com o meio exterior. No RTQ-C, o contato com o piso não é computado na área da envoltória. Env: Envoltória: planos externos da edificação, compostos por fachadas, empenas, cobertura, brises, marquises, aberturas, assim como quaisquer elementos que os compõem.
  • 38. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 37 Figura 1.18. Subsolo com algumas paredes em contato com o solo. As paredes do subsolo que estão em contato com o ar são consideradas como parte da envoltória.
  • 39. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 38 1.13 FACHADA E ORIENTAÇÃO 1.13.1 Detalhamento Fachadas são compostas de elementos como paredes, aberturas, vãos sem fechamentos, proteções solares e quaisquer outros elementos conectados fisicamente a elas. Deve-se diferenciar fachadas de paredes externas. Estas últimas referem-se a elementos opacos, e são citadas ao longo do texto quando aberturas e outros elementos da fachada não estão incluídos na citação; são usadas principalmente no cálculo da transmitância térmica e absortância (assim como as coberturas). Já as fachadas referem-se ao Percentual de Área de Aberturas nas Fachadas (PAF) e são parte da envoltória para cálculo de Fator de Forma. A orientação das fachadas influenciam na eficiência da envoltória. Por este motivo é necessário definir a orientação de cada fachada. Esta determinação é feita através da implantação de um edifício dentro de um quadrante definido da seguinte forma: I. De 0 a 45,0°e de 315,1°a 360,0°a orientação g eográfica é Norte; II. De 45,10°a 135,0°, a orientação geográfica é Leste; III. De 135,10°a 225,0°, a orientação geográfica é Sul; IV. De 225,10°a 315,0°, a orientação geográfica é Oeste; A Figura 1.19 apresenta a rosa dos ventos com os quadrantes. Convém realçar que o regulamento indica expressamente o uso do norte geográfico e não do norte magnético. Fachada: superfícies externas verticais ou com inclinação superior a 60o em relação à horizontal. Inclui as superfícies opacas, translúcidas, transparentes e vazadas, como cobogós e vãos de entrada. Fachada oeste: fachada cuja normal à superfície está voltada para a direção de 270º em sentido horário a partir do norte geográfico. Fachadas cuja orientação variar de +45º ou - 45º em relação a essa orientação serão consideradas como fachadas oeste para uso neste regulamento.
  • 40. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 39 Figura 1.19. Quadrantes para definição da orientação de fachada. O exemplo é mostrado na Figura 1.20. Nela, é possível ver a implantação da planta de um edifício retangular, com a marcação do norte geográfico e de retas perpendiculares aos planos de fachada. As imagens sobrepostas permitem o posicionamento de cada reta perpendicular à sua fachada, mostrando a que orientação cada fachada está direcionada. Figura 1.20. Sobreposição da edificação sobre a rosa dos ventos para definição da orientação de fachadas. Ver projeção da reta perpendicular à fachada leste identificando sua orientação. 1.13.2 Exemplo A Figura 1.21 mostra um exemplo para a determinação da orientação de fachadas. As fachadas 1 a 8 estão marcadas em perspectiva e em planta. A planta é utilizada para definir a orientação das fachadas 1 e 8. A partir da sobreposição da planta tem-se que a fachada 1 possui orientação leste, e a fachada 8 com orientação sul.
  • 41. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 40 Figura 1.21. Fachadas de edifício marcadas em perspectiva e em planta.
  • 42. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 41 1.14 FATOR ALTURA E FATOR DE FORMA 1.14.1 Detalhamento O Indicador de Consumo (IC) é calculado especificadamente para cada edifício analisado. Para tanto, são utilizados índices que representam a volumetria do edifício e possibilitam avaliar de forma comparativa a eficiência da envoltória dos edifícios. Desta forma, o Fator Altura representa o número de pavimentos, enquanto o Fator de Forma representa as proporções do edifício. A equação do IC apresenta limites para o FF, edifícios com valores diferentes dos limites estipulados deverão usar o FF limite da equação. Figura 1.22. Fator Altura e Fator de Forma. 25x25m FA: 0,1 FF: 0,19 FA: 0,1 FF: 0,09 FA: 1 FF: 0,49 100x50m FA: 1 FF: 0,39 FA: Fator Altura: razão entre a área de projeção do edifício e a área de piso (Apcob/Atot); FF: Fator de Forma: razão entre a área da envoltória e o volume do edifício (Aenv/Vtot).
  • 43. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 1.15 FATOR SOLAR 1.15.1 Detalhamento Segundo a NBR 15220 -2 (ABNT, 2005) o fator solar de elementos transparentes ou translúcidos pode ser calculado através da Equação 1.3. Equação 1.3 Onde: FST é o fator solar de elementos transparentes ou translúcidos, [J/m²K]; U é a transmitância térmica do componente, [W/(m2 .K)]; α é a absortância à radiação solar; Rse é a resistência superficial externa, [(m2 .K)/W]; τ é a transmitância à radiação solar. Para se obter o FS através desta equação é necessário que se tenha todos os dados medidos. A forma mais comum de obtê-lo é através de catálogos de fabricantes. Eles normalmente são representados em porcentagem, mas para o RTQ-C deve-se adotar o número fracionário. 1.15.1.1 Exercício Determinar o Fator solar de um vidro de 4 mm, cujas propriedades estão descritas na Tabela 1.4. FS: Fator Solar: razão entre o ganho de calor que entra num ambiente através de uma abertura e a radiação solar incidente nesta mesma abertura. Inclui o calor radiante transmitido pelo vidro e a radiação solar absorvida, que é re-irradiada ou transmitida, por condução ou convecção, ao ambiente. O fator solar considerado será relativo a uma incidência de radiação solar ortogonal à abertura. A ISO 15099: 2003 e a ISO 9050: 2003 apresentam procedimentos de cálculos normalizados para o FS e outros índices de desempenho energético de vidros e janelas com panos envidraçados simples ou múltiplos e também algumas tipologias de proteções solares internas (ex. venezianas). A NFRC 201:2004 apresenta procedimentos e especificações técnicas normalizadas para aplicação de um método calorimétrico de medição de ganho de calor solar em janelas.
  • 44. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 43 Tabela 1.4. Propriedades do vidro – específico para o exemplo acima. Propriedades do vidro Transmitância térmica 5,8 W/(m 2 .K) Transmitância a radiação solar 28% Absortância solar 54% Resistência superficial externa 0,04 (m 2 .K)/W Assim:
  • 45. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 44 1.16 INDICADOR DE CONSUMO 1.16.1 Detalhamento O Indicador de Consumo é um parâmetro para avaliação comparativa da eficiência da envoltória. As equações que determinam o IC foram geradas através de resultados de consumo de energia simulados no programa computacional EnergyPlus para diversas tipologias construtivas de edificações comerciais brasileiras. São equações de regressão multivariada específicas para as zonas bioclimáticas brasileiras. O Indicador de Consumo não pode ser considerado como consumo de energia da edificação, pois este é significativamente dependente de parâmetros não incluídos nas equações, como cargas internas e tipo e eficiência do sistema de condicionamento de ar. Assim, deve ser considerado apenas um indicador para comparação entre edificações cuja volumetria é idêntica (Fator de Forma e Fator Altura), de forma que represente as variações de eficiência decorrentes somente da envoltória. ICenv: Indicador de Consumo da envoltória.
  • 46. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 45 1.17 PAFT E PAZ 1.17.1 Detalhamento PAFT e PAZ são definições interligadas que medem o mesmo conceito – abertura - abordado anteriormente, em duas superfícies diferentes: fachadas e coberturas. PAFT e PAZ transformam em números o conceito qualitativo de abertura, para posteriormente ser usado em cálculo. Qualquer superfície de um edifício acima do solo, que tenha aberturas, terá obrigatoriamente um PAZ ou PAFT. Para diferenciar estes percentuais, deve-se diferenciar coberturas de fachadas. O RTQ-C define coberturas como superfícies que formam um ângulo inferior a 60°C ao plano horizonta l. Superfícies que apresentam ângulos iguais ou superiores a este, são fachadas. Esta distinção está relacionada ao ângulo de incidência da radiação solar nas aberturas da edificação, ilustrada na Figura 1.23. O cálculo do PAZ e PAFT deve excluir as áreas das esquadrias. PAZ e PAFT referem-se às partes com materiais transparentes ou translúcidos, exceto no caso de juntas entre folhas de vidro (borracha, selantes ou similares). Deve-se assim descontar a área de esquadrias da área do vão da fachada ou da cobertura. Convém salientar que as áreas de abertura são calculadas de modos diferentes para PAZ e PAFT. No caso do PAFT a área da abertura é calculada em vista, com exceção de aberturas em paredes curvas, enquanto para o PAZ utiliza-se a projeção horizontal da área da abertura. Como pode-se verificar na Figura 1.24 , as duas aberturas possuem PAZ: Percentual de Abertura Zenital (%): Percentual de área de abertura zenital na cobertura. Refere-se exclusivamente a aberturas em superfícies com inclinação inferior a 60º em relação ao plano horizontal. Deve-se calcular a projeção horizontal da abertura. Acima desta inclinação, ver PAFT. PAFT: Percentual de Área de Abertura na Fachada total (%): É calculado pela razão da soma das áreas de abertura de cada fachada pela área total de fachada da edificação. Refere-se exclusivamente a aberturas em paredes verticais com inclinação superior a 60° em relação ao plano horizontal, tais como janelas tradicionais, portas de vidro ou sheds, mesmo sendo estes últimos localizados na cobertura. Exclui área externa de caixa d’água no cômputo da área de fachada, mas inclui a área da caixa de escada até o ponto mais alto da cobertura (cumeeira).
  • 47. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 46 dimensões em corte diferentes, mas a projeção é igual para os dois casos. Resumindo, para o cálculo de PAZ, utiliza-se a projeção horizontal da abertura, enquanto no cálculo de PAFT, utilizam-se as medidas da abertura. Figura 1.23. Diferença entre PAFT e PAZ. Abertura com ângulos entre A e B, são consideradas no PAFT. Aberturas com ângulos entre B e C, são consideradas no PAZ. Figura 1.24. PAZ contabilizado através da projeção horizontal. Aberturas com dimensões diferentes podem ter a mesma projeção. 90º 60º 0º B CA Abertura A Abertura B Projeção de A e B
  • 48. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 47 PAFT Janelas de vidro; Paredes de vidro; Paredes de tijolo de vidro; Vão fechado com placas de policarbonato ou acrílico; Sheds; Mansardas; Ângulo com o plano horizontal: igual ou superior a 60°. PAZ Janelas de vidro; Paredes de vidro; Paredes de tijolo de vidro; Vão fechado com placas de policarbonato ou acrílico; Sheds; Mansardas; Ângulo com o plano horizontal: inferior a 60°. 1.17.2 Cálculo de PAFT e PAZ Para cálculo de PAZ e PAFT, deve-se determinar as áreas de materiais transparentes ou translúcidos de cada abertura, excluindo os materiais opacos das esquadrias. O procedimento é: • Determinar as áreas de todas as aberturas: das fachadas, para PAFT, e das coberturas, para PAZ; • Somar todas as áreas das aberturas das fachadas e as áreas das projeções horizontais das aberturas das coberturas; • Dividir o somatório das aberturas presentes nas fachadas pela área total de fachadas (PAFT), e o somatório das aberturas presentes na cobertura pela área total das coberturas, em projeção, (PAZ). As áreas totais das coberturas ou plano das fachadas incluem a área das próprias aberturas. Segundo o RTQ-C, o cálculo do PAFT deve ser realizado determinando o PAF parcial da(s) fachada(s) oeste e o PAFT de todas as fachadas. O PAFO (Percentual de Área de Abertura das fachadas oeste) deve ser único, calculado para todas as fachadas oeste. Caso o PAF parcial da(s) fachada(s) oeste seja superior ao PAFT (todas as fachadas do edifício incluindo a(s) fachada(s) oeste) em 20% ou mais, deve-se adotar o PAFO onde houver PAFT nas equações do item envoltória.
  • 49. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 48 ATENÇÃO NO CÁLCULO DO PAF PÓRTICOS Pórticos à frente de grandes aberturas fechadas por planos de vidro são considerados fachadas (parte opaca + vão) quando: • estes estão conectados fisicamente ao edifício e • a sua distância ao plano de vidro não ultrapassa a altura do vão (d ≤ h). Quando esta condição não for verdadeira, e houver uma proteção horizontal entre a fachada e o pórtico, o mesmo será considerado como fachada, conforme a Figura 1.25. A abertura a ser contabilizada no PAF é a parcela de vidro vista ortogonalmente através do pórtico, descontando as esquadrias. Não há proteção solar a ser contabilizada como AVS e AHS. Esta regra também vale para placas perfuradas que ocupam toda a fachada à frente de aberturas ou planos de vidro, brises fixos de aletas ou similares. Obs.: este tipo de superfície não precisa atender a exigência de transmitância térmica, exceto a parcela opaca atrás do pórtico, quando houver. Ver pré-requisitos específicos da envoltória. Figura 1.25. Relação entre distância e altura do vão para pórticos e brises paralelos à fachada.
  • 50. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 49 ATENÇÃO NO CÁLCULO DO PAF (continuação) PROTEÇÕES SOLARES (BRISES) PARALELOS À FACHADA Proteções fixas devem seguir o descrito para pórticos. Proteções móveis à frente de planos de vidro ou aberturas são considerados fachadas quando: • estes estão conectados fisicamente ao edifício e • a sua distância ao plano de vidro não ultrapassa a altura do vão entre as aletas, para proteções horizontais, e a largura do vão entre as aletas, para proteções verticais. A abertura a ser contabilizada no PAF é a parcela de vão envidraçado vista ortogonalmente através das aletas em sua abertura máxima, conforme a Figura 1.26. As esquadrias vistas nesta condição devem ser descontadas. Figura 1.26. Parcela da abertura a ser contabilizada para o cálculo do PAF. VARANDAS INTERNAS À PROJEÇÃO HORIZONTAL DO EDIFÍCIO As portas ou janelas voltadas para a área externa através de varandas internas à projeção do edifício podem ser contabilizadas para PAF desde que a profundidade desta varanda não ultrapasse 2 vezes a altura do vão (considerar o piso até o forro ou teto). Entretanto, somente a parte vista ortogonalmente em fachada deve ser considerada para o cálculo do PAF, descontando as esquadrias. Como este fator reduz a área de vidro contabilizada no PAF, o sombreamento causado por esta varanda não deve ser considerado. Ver Ângulos de Sombreamento neste capítulo de definições. VARANDAS EXTERNAS À PROJEÇÃO HORIZONTAL DO EDIFÍCIO Varandas localizadas na parte externa do alinhamento do edifício (fora da projeção horizontal do edifício) são consideradas proteções solares. Ver Ângulos de Sombreamento.
  • 51. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 50 1.17.3 Exemplos Figura 1.27. Mansarda contabilizada no PAFT. Figura 1.28. Clarabóia contabilizada no PAZ. Figura 1.29. Clarabóia contabilizada no PAZ: embora a área de vidro seja maior, deve-se considerar a área da projeção horizontal da abertura.
  • 52. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 51 Figura 1.30. Superfícies opacas atrás de vidros não são contabilizadas no PAF, como as lajes dos três pavimentos marcadas em vermelho. Áreas envidraçadas que não fazem parte do cálculo do PAF.
  • 53. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 52 1.18 PAREDES EXTERNAS 1.18.1 Detalhamento Esta definição visa diferenciar as paredes externas das fachadas. Como visto, paredes externas são as superfícies opacas, compostas de tijolos, blocos, painéis ou similar, enquanto as fachadas contêm as paredes e ainda incluem outros componentes como aberturas, proteções solares, cobogós e vãos sem fechamentos. Ao longo do texto do RTQ-C, há diversas citações de paredes ou fachadas, que apresentam objetivos distintos. O cálculo de transmitância térmica refere-se a componentes opacos, assim, cita-se transmitância térmica das paredes externas. Em contraste, o cálculo do PAF refere-se a fachadas, pois inclui aberturas e componentes vazados. Paredes externas: superfícies opacas que delimitam o interior do exterior da edificação; esta definição exclui as aberturas.
  • 54. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 53 1.19 RELAÇÃO CUSTO-BENEFÍCIO A Relação Custo-Benefício (RCB) é um indicador que relaciona os benefícios de um projeto e os seus custos, sempre em valores monetários. Como o RTQ-C se refere a projetos que tratam de eficiência energética, os benefícios devem ser considerados a soma da energia conservada. O Manual do Programa de Eficiência Energética de 2008, da ANEEL, define uma relação custo-benefício de 0,80 para projetos de eficiência energética. Esta relação pode ser calculada através da Equação 1.6. Equação 1.4 Onde: RCB é a relação custo-benefício; CT é o custo apropriado do projeto [R$]; FRC é o fator de recuperação de capital; EE é a energia elétrica conservada [MWh/ano]; CE é o custo evitado de energia [R$/MWh]. O cálculo do FRC é dado a partir da Equação 1.5 Equação 1.5 Onde: FRC é o fator de recuperação de capital; i é a taxa de juros ao ano; n é a vida útil do equipamento.
  • 55. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 54 1.20 TRANSMITÂNCIA TÉRMICA 1.20.1 Detalhamento De acordo com a NBR 15220-2 (ABNT, 2005) a transmitância térmica de componentes é o inverso da resistência térmica total, conforme a Equação 1.6. Equação 1.6 Onde: UT é a transmitância térmica de componentes, [W/m²K]; RT é a resistência térmica de componentes, [(m2 .K)/W]. 1.20.2 Exercícios O exercício a seguir faz parte da NBR15220-2, anexo C, onde se encontram outros exemplos de cálculo. 1.20.2.1 Exercício C.1 - NBR15220-2, anexo C: Calcular a transmitância térmica de uma parede de tijolos maciços rebocados em ambas as faces, conforme a Figura 1.15. Dados: RTse: 0,1296 (m2 .K)/W Assim: Transmitância térmica (W/(m²K)): transmissão de calor em unidade de tempo e através de uma área unitária de um elemento ou componente construtivo, neste caso, de componentes opacos das fachadas (paredes externas) ou coberturas, incluindo as resistências superficiais interna e externa, induzida pela diferença de temperatura entre dois ambientes. A transmitância térmica deve ser calculada utilizando o método de cálculo da NBR 15220-2 (ABNT, 2005) ou determinada pelo método da caixa quente protegida da NBR 6488 (ABNT, 1980).
  • 56. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 55 1.21 ZONA BIOCLIMÁTICA 1.21.1 Detalhamento A Zona Bioclimática tem por objetivo determinar as estratégias que um edifício deve seguir para obter o conforto térmico dos seus ocupantes. Desta forma, uma Zona Bioclimática é o resultado geográfico do cruzamento de três tipos diferentes de dados: zonas de conforto térmico humano, dados objetivos climáticos e estratégias de projeto e construção para atingir o conforto térmico. Há 8 zonas bioclimáticas no Brasil, definidas segundo dados climáticos (de temperatura e umidade) para a determinação de estratégias de projeto necessárias para atingir o conforto térmico de moradias de interesse social. Além do método de definição do zoneamento pelas normais climatologias brasileiras, a norma “NBR 15.220-3: Zoneamento Bioclimático Brasileiro” apresenta a lista de 330 cidades brasileiras pertencentes à sua Zona Bioclimática, disponível também no anexo deste manual. Além destas, outras cidades tiveram suas zonas definidas por interpolação e estão disponíveis em www.labeee.ufsc.br. A Figura 1.31 apresenta um mapa com o zoneamento bioclimático brasileiro. Determinadas as estratégias adequadas para cada cidade ou localidade geográfica, as mesmas são agrupadas por uso de estratégias comuns criando assim uma Zona Bioclimática. Zona Bioclimática: região geográfica homogênea quanto aos elementos climáticos que interferem nas relações entre ambiente construído e conforto humano.
  • 57. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 56 Figura 1.31. Zoneamento bioclimático brasileiro (fonte: NBR 15.220-3).
  • 58. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 57 1.22 ZONA DE CONFORTO 1.22.1 Detalhamento Segundo a ASHRAE 55-2004, conforto térmico é a condição da mente que expressa satisfação com o ambiente térmico. Esta satisfação, no entanto, depende de pessoa para pessoa, o que dificulta a determinação de parâmetros que definam estas condições. Algumas normas, como a ISO 7730/2005, ASHRAE 55-2004 e EN 15251, estabelecem parâmetros que procuram avaliar esta situação. A ISO 7730/2005, determina, através do modelo do Fanger, o cálculo do PMV, Voto Médio Estimado, índice que prevê o valor médio do voto de um grupo de pessoas para as condições do ambiente, de acordo com a escala mostrada na Tabela 1.5. O cálculo do PMV é realizado a partir das seguintes variáveis: atividade metabólica, roupas, temperatura do ar, temperatura radiante média, velocidade relativa do ar e pressão parcial do vapor de água. A Equação 1.7 mostra o cálculo do PMV. Tabela 1.5. Escala de determinação das sensações térmicas Sensação Térmica +3 Muito quente +2 Quente +1 Levemente quente 0 Neutro -1 Levemente frio -2 Frio -3 Muito frio Equaçã o 1.7 Onde: Equação 1.8 Zona de Conforto: zona onde existe satisfação psicofisiológica de um indivíduo com as condições térmicas do ambiente. Para especificar a hipótese de conforto adotada, utilizar uma das seguintes normas: ASHRAE Standard 55/2004 ou ISO 7730/2005.
  • 59. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 58 Equação 1.9 Equação 1.10 PMV é o voto médio estimado, ou sensação de conforto; M é a taxa metabólica, [W/m2 ]; W é o trabalho mecânico, nulo para a maioria das atividades, [W/m2 ]; Icl é a resistência térmica das roupas, [m2 ºC/W]; fcl é a razão entre a área superficial do corpo vestido, pela área do corpo nu, ver Equação 1.8; ta é a temperatura do ar, [ºC]; tr é a temperatura radiante média, [ºC]; var é a velocidade relativa do ar, [m/s]; pa é a pressão parcial do vapor de água [Pa]; hc é o coeficiente de transferência de calor por convecção, [W/m² ºC], ver Equação 1.9; tcl é a temperatura superficial das roupas, [ºC], ver Equação 1.10. Esta norma também determina o cálculo do PPD, Porcentagem de Pessoas Insatisfeitas. As pessoas sentem e reagem de forma diferente as mesmas condições do ambiente. A Figura 1.32 mostra o número de pessoas insatisfeitas de acordo com o PMV, ilustrando que, mesmo quando as condições do ambiente indicam a neutralidade térmica, ainda assim, existem pessoas insatisfeitas. O cálculo do PPD é dado a partir do PMV, conforme a Equação 1.11. Equação 1.11 Onde: PPD é a porcentagem de pessoas insatisfeitas; PMV é o voto médio estimado, ou sensação de conforto. A ASHRAE 55-2004 apresenta, além do cálculo do PMV, outro método para determinação da zona de conforto, assim como alguns parâmetros que ajudam a determinar se um ambiente está propício a apresentar conforto ou não. O método gráfico, é um método simplificado que pode ser aplicado em ambientes onde os ocupantes tem uma atividade
  • 60. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 59 entre 1 e 1,3 met, com roupas entre 0,5 e 1 clo. Nos anexos A e B, a norma identifica a atividade desempenhada e isolamento térmico das roupas. A Figura 1.33 mostra o gráfico com as áreas de conforto, estas são formadas pelas temperaturas mínimas e máximas, assim como pela umidade. Este gráfico é válido somente para velocidades do ar menores que 0,2 m/s. Figura 1.32. PPD em função do PMV Figura 1.33. Temperatura operativa e umidade aceitável para determinação da zona de conforto (ASHRAE 55) Segundo estas normas outros parâmetros também devem ser observados: UMIDADE: deve ser mantida abaixo de 0,012, que corresponde à pressão de vapor de água de 1,910kPa, para uma temperatura de orvalho de 16,8ºC. AUMENTO DA VELOCIDADE DO AR: o aumento da velocidade do ar pode aumentar a temperatura máxima da área de conforto, definida na Figura 1.33, conforme as linhas definidas na Figura 1.34. esta figura ainda mostra que para manter o conforto, a
  • 61. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 60 velocidade do ar não deve passar de 0,8m/s; velocidades maiores que esta devem ser controladas pelo usuário do ambiente. DESCONFORTO TÉRMICO LOCAL: pode ser causado pela diferença de temperatura entre a cabeça e o pé, causada pela assimetria da radiação térmica; corrente de ar; contato com piso aquecido ou resfriado. Figura 1.34. Velocidade do ar necessária para o aumento da temperatura (ASHRAE 55) 1.22.1.1 Exercício Um escritório, em que as pessoas estão trabalhando sentadas, com serviços leves (1met), cuja vestimenta apresenta isolamento de 1clo (terno completo), com temperatura de 26ºC e umidade relativa de 40%, apresenta condições de conforto térmico? Diante destas condições verifica-se que a ambiente não propicia aos seus usuários as condições necessárias para o conforto. No entanto, com o aumento da velocidade do ar pode-se obter um aumento de até 3ºC na temperatura limite. De forma que, se os outros parâmetros forem atendidos, este ambiente estará na zona de conforto.
  • 62. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 61 1.23 ZONA DE ILUMINAÇÃO Zona de iluminação é o espaço que possui mesma característica e distribuição da iluminação artificial, dentro de um ambiente. Uma zona de iluminação é a parcela do ambiente que apresenta uma mesma densidade de potência de iluminação (DPI), resultado de uma malha uniforme de distribuição das luminárias com potência e fluxo luminoso idênticos. A Figura 1.35 apresenta dois ambientes com uma zona de iluminação, com uma malha uniforme de distribuição de luminárias. A Figura 1.36 mostra um ambiente com três zonas de iluminação. Nota-se que as áreas hachuradas não apresentam a mesma distribuição que o resto do ambiente, suas luminárias estão mais espaçadas, resultando em uma DPI diferente. Desta forma, deve-se calcular dois índices de ambiente (k), uma vez que este índice é calculado para cada uma das zonas de iluminação de um ambiente. Figura 1.35. Ambientes com apenas uma zona de iluminação. Figura 1.36. Ambientes com três zonas de iluminação.
  • 63. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 62 1.24 ZONA TÉRMICA 1.24.1 Detalhamento Uma zona térmica é uma divisão interna de um edifício. Da mesma forma que o conceito de ambiente é a base do cálculo de eficiência do sistema de iluminação, a zona térmica é a uma das bases do cálculo de eficiência do sistema de condicionamento de ar. No caso de posicionamento de sensores ou termostatos, para o sistema de condicionamento de ar, os ambientes não são necessariamente contíguos. No caso de simulações com ambientes condicionados, ambientes contíguos de um mesmo piso e com a mesma orientação costumam fazer parte de uma mesma zona térmica. Em simulações de ambientes não condicionados (ventilados naturalmente), não é válido unificar ambientes em zonas térmicas, salvo casos especiais a critério do simulador. 1.24.2 Exemplos Figura 1.37. Ambientes contíguos de mesma orientação podem ser unificados em uma zona térmica para a simulação com condicionamento de ar. Na figura, vê-se 4 zonas térmicas: 3 perimetrais e uma central. Zona Térmica: espaço ou grupo de espaços dentro de um edifício condicionado que são suficientemente similares, onde as condições desejadas (temperatura) podem ser mantidas usando um único sensor (termostato ou sensor de temperatura).
  • 64. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 63 1.24.3 Exercício Um espaço é vedado do piso ao teto por divisórias compostas de madeira compensada até 2,2 m e vidro a partir dessa altura até ao teto. O espaço forma um escritório independente. Este espaço é uma zona térmica? Resposta: Sim. Este espaço encerra um volume de ar de uma forma razoavelmente estanque criando assim uma zona térmica. Caso uma unidade de janela fosse instalada com certeza criaria uma zona com temperatura diferente do resto do edifício.
  • 65. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 2 INTRODUÇÃO O RTQ-C visa estabelecer as condições para classificação do nível de eficiência energética de edifícios comerciais, de serviços e públicos, a fim de obter a Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE) emitida pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO) (item 2.1). O caráter voluntário do RTQ-C visa preparar o mercado construtivo, de forma gradativa, a assimilar a metodologia de classificação e obtenção da etiqueta. A metodologia de classificação está presente no texto do Regulamento Técnico da Qualidade (RTQ-C) do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Público, enquanto a metodologia de obtenção da etiqueta refere-se aos procedimentos para avaliação junto ao INMETRO, e está presente no Regulamento de Avaliação da Conformidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RAC-C). A ENCE poderá ser fornecida em três momentos: para o projeto da edificação, para a edificação pronta, após obtido o Habite-se e para a edificação existente, após reforma. A avaliação do projeto é pré-requisito para a avaliação dos requisitos presentes na edificação nova pós Habite-se e na edificação existente pós reforma. Neste último caso, é necessário apresentar os projetos de reforma da edificação. 2.1 OBJETIVO Estabelecer as condições para classificação do nível de eficiência energética de edifícios comerciais, de serviços e públicos. 2.2 PROCEDIMENTOS PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA Em todos os casos, a etiqueta é válida somente para edificações cuja área total útil seja igual ou superior a 500 m2 ou cuja tensão de abastecimento seja igual ou superior a 2,3 kV, o que abrange os subgrupos A1, A2, A3, A3a, A4 e AS. Desta forma, pequenos consumidores não estão incluídos nos requisitos exigidos no RTQ-C. O Grupo A refere-se a tarifas de energia elétrica de pontos de consumo abastecido por alta tensão, cujo limite é exatamente 2,3 kW, limite estabelecido no RTQ-C. Os seus subgrupos indicam outros limites de tensão:
  • 66. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 65 • A1: igual ou superior a 230 kV; • A2: de 88 a 138 kV; • A3: para 69 kV; • A3a: de 30 a 44 kV; • A4: de 2,3 a 25 kV; • AS: para rede de abastecimento subterrâneo. Edifícios de uso misto, referentes ao uso residencial e comercial/de serviços em uma mesma edificação terão suas parcelas comerciais ou de serviços avaliadas separadamente. Como exemplo, edificações multi-residenciais (de apartamentos) na torre de edifícios enquanto a base desta torre contém lojas. A parcela de estacionamento irá pertencer à parcela residencial ou comercial de acordo com o usuário do espaço: se é o morador dos apartamentos ou o funcionário/consumidor das lojas. Para tanto, basta que a parcela comercial ou de serviços tenha área útil igual ou superior a 500 m2 . Há dois métodos de classificação do nível de eficiência energética: • Método prescritivo: através da aplicação de uma equação fornecida, válida para edifícios condicionados; • Método de simulação: usando o método prescritivo e a simulação do desempenho termo-energético de edifícios condicionados e não condicionados. 2.2.1 Requisitos presentes na equação de classificação Há três grupos principais de requisitos que estabelecem o nível de eficiência energética: envoltória, sistema de iluminação e sistema de condicionamento de ar. Estes são avaliados separadamente, obtendo-se níveis de eficiência parciais cuja combinação em uma equação resulta em uma pontuação que indica o nível de eficiência geral da edificação. Há cinco níveis de eficiência, tanto para classificações parciais como para totais, e são: A (mais eficiente), B, C, D e E (menos eficiente). As classificações parciais permitem a etiquetagem parcial dos sistemas (envoltória, iluminação e condicionamento de ar), que podem referir-se a parcelas do edifício. A classificação geral inclui todos os sistemas mais as bonificações e referem-se ao edifício completo ou a uma parcela deste. As etiquetas parciais referem-se à eficiência dos sistemas separadamente; a etiqueta geral é definida por uma equação que contém pesos para balancear a relação entre os sistemas.
  • 67. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 66 No entanto, há parcelas do edifício pré-definidas onde as classificações parciais são aplicáveis. Enquanto os níveis de eficiência dos sistemas de iluminação e condicionamento de ar podem ser estabelecidos para um pavimento específico ou um conjunto de salas, a envoltória é estabelecida somente para a edificação completa. Desta forma: • A classificação do nível de eficiência da envoltória deve ser solicitada pelo construtor/incorporador do empreendimento (proprietário) ou pelo condomínio (proprietário do edifício em uso). Devem ser fornecidas todas as condições para avaliação no local, o que obriga os proprietários de unidades autônomas de consumo (salas comerciais ou escritórios em edifícios empresariais ou lojas em shoppings centers ou galerias) a permitirem a entrada dos avaliadores acreditados pelo INMETRO em seus estabelecimentos quantas vezes for necessário. • A classificação do nível de eficiência do sistema de iluminação e/ou de condicionamento de ar pode ser realizada em um pavimento ou em um conjunto de salas. O pavimento ou o conjunto de salas geralmente compõe uma unidade autônoma de consumo, e pode ser solicitada pelo proprietário ou usuário legal da unidade (no caso de aluguel) com anuência do proprietário. No entanto, estas classificações parciais podem ser solicitadas somente em conjunto com a classificação da envoltória ou se a envoltória já tiver sido classificada em algum momento anterior. Os níveis de eficiência podem ser elevados com bonificações nas pontuações finais obtidas através de outros sistemas que possam promover a eficiência energética. Esta é uma estratégia de incentivo que visa ampliar o potencial de eficiência da edificação.
  • 68. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 67 EXEMPLOS DE APLICAÇÃO O construtor/incorporador obtém uma ENCE parcial para a envoltória. Depois de vender os pavimentos em planta livre de sua edificação, a empresa proprietária do 5º pavimento submete os seus sistemas de iluminação e condicionamento de ar para obter a classificação geral do seu pavimento. O 5º pavimento terá uma ENCE com a classificação geral do pavimento. O construtor/incorporador obtém uma ENCE parcial para a envoltória. Depois de vender os pavimentos em planta livre de sua edificação, o condomínio decide em convenção submeter o sistema de iluminação das áreas comuns do edifício à classificação geral. Será obtida assim uma ENCE para as áreas comuns com duas etiquetas parciais: da envoltória e da iluminação. Caso o condomínio submeta também o sistema de condicionamento de ar, será obtida uma ENCE geral para as áreas comuns. O construtor/incorporador vende pavimentos em planta livre de sua edificação. A empresa proprietária do 5º pavimento submete os seus sistemas de iluminação e condicionamento de ar para obter a classificação geral do seu pavimento. Como não há classificação prévia da envoltória, esta também deve ser obtida. Assim, o proprietário do 5º pavimento deve solicitar ao condomínio que este solicite uma ENCE para a envoltória. Caso os condôminos não concordem, não é possível obter uma ENCE para os sistemas de iluminação e condicionamento de ar para o 5º pavimento. 2.2.2 Equação geral de classificação do nível de eficiência do edifício 2.2.2.1 Método prescritivo A equação geral é composta por uma relação entre pesos (estabelecidos por usos finais) para cada sistema e pelo equivalente numérico de seu nível parcial de eficiência. Os pesos são: • Envoltória: 30% • Iluminação: 30% • Condicionamento de ar: 40%
  • 69. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 68 O equivalente numérico de um nível de eficiência é estabelecido na Tabela 2.1, do regulamento. O equivalente numérico da envoltória será sempre um número inteiro, enquanto os equivalentes numéricos do sistema de iluminação e do sistema de condicionamento de ar podem ser números com decimais. No texto do RTQ-C, a equação geral é a 2.1, apresentada abaixo. Equação 2.1 Onde: EqNumEnv é o equivalente numérico da envoltória; EqNumDPI é o equivalente numérico do sistema de iluminação, identificado pela sigla DPI, de Densidade de Potência de Iluminação; EqNumCA é o equivalente numérico do sistema de condicionamento de ar; EqNumV é o equivalente numérico de ambientes não condicionados e/ou ventilados naturalmente; APT é a área de piso dos ambientes de permanência transitória, desde que não condicionados; ANC é a área de piso dos ambientes não condicionados de permanência prolongada; AC é a área de piso dos ambientes condicionados; Au é a área útil; b é a pontuação obtida pelas bonificações, que varia de zero a 1. A relação AC/AU indica a fração de área de piso de ambientes condicionados da edificação, pavimento ou conjunto de salas. Assim, a área útil deve ser a área útil do edifício ou a área útil da parcela que está sendo submetida à etiquetagem, independente da existência de condicionamento. EXEMPLO DE CÁLCULO Um edifício empresarial de área útil de 15.000 m2 que abriga múltiplas unidades autônomas de consumo já possui etiqueta parcial A para a envoltória. Um conjunto de salas de 600 m2 está sendo submetido ao RTQ-C, tanto no quesito iluminação com condicionamento de ar. Se 300 m2 são ambientes condicionados, a fração de área condicionada a ser considerada é 0,50.
  • 70. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 69 Na equação 2.1, AC/AU representa assim um fator de correção para o equivalente numérico quando este EqNum não se refere à área total do edifício, mas somente a uma parte que é condicionada. A área restante, não condicionada, que se refere às áreas de curta permanência (APT), já obtém equivalente numérico de valor 5 (equivalente ao nível de eficiência A). Caso existam áreas não condicionadas de permanência prolongada (ANC), estas deverão atender a um número mínimo de horas em que as condições do ambiente se encontram na Zona de Conforto, conforme item 6.2.2 do RTQ-C. Caso estes ambientes não obtenham esta comprovação, sua fração é considerada nível de eficiência E e não é inserida na equação 2.1. Assim, a equação pode ser entendida conforme Figura 2.1. Figura 2.1. Variáveis da equação geral A Tabela 2.2, do RTQ-C, apresenta os intervalos de EqNum obtidos para as eficiências parciais ou os intervalos de PT para a eficiência final. Apresenta assim os limites numéricos para classificação dos níveis de eficiência, e são também válidos para classificar os níveis de eficiência obtidos no item 3 (envoltória), no item 4 (sistema de iluminação) e no item 5 (sistema de condicionamento de ar). ( ) 1 0 .EqNumV AU ANC 5 AU APT AU ACEqNumCA. 0,40. EqNumDPI 0,30..EqNumV AU ANC 5 AU APT AU ACEqNumEnv 0,30.PT b+++++++=                                 .. Bonificações Peso Equivalente numérico Fração não condicionada - longa Fração condicionada do edifício Equivalente numérico para nível A Equivalente numérico Equivalente numérico Fração não condicionada - curta permanência PesoPeso
  • 71. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 70 EXEMPLO DE CÁLCULO Um edifício empresarial possui as seguintes etiquetas parciais: Envelope – A; Iluminação - B; e Condicionamento de Ar – A. No entanto, somente 50% da área útil do edifício possui sistema de condicionamento de ar. O edifício possui 5% de sua área composta por ambientes de curta permanência, e 40% da área com condições de conforto comprovadas em 75% do tempo. Conforme a Tabela 6.1 do RTQ-C, a área não condicionada apresenta classificação B. O edifício em questão não apresenta nenhum sistema ou inovação que possa elevar a eficiência energética do mesmo. Aplicando a Equação 2.1, obtém-se a classificação C, como se observa abaixo: 3,5 < 4,245 < 4,5 – Classificação B 2.2.2.2 Método de simulação O método de simulação é uma alternativa para avaliação da eficiência de forma mais completa e/ou flexível. É indicado para permitir: • a liberdade de projeto, seja na forma do edifício, na natureza de suas aberturas ou proteções solares ou nos sistemas utilizados; • a incorporação de inovações tecnológicas, comprovando níveis de eficiência elevados; • o uso de estratégias passivas de condicionamento, possibilitando edifícios não condicionados ou parcialmente condicionados; • a incorporação de soluções não previstas no RTQ-C. Este último item abrange todas as soluções arquitetônicas ou dos sistemas que porventura possam existir no projeto e que não são possíveis de serem analisadas através do método prescritivo. No RTQ-C, o item 6 apresenta os requisitos a serem atendidos para realizar a simulação e para comprovar o nível de eficiência energética do edifício. O método de simulação é válido para alcançar a etiqueta completa do edifício, sem a necessidade das etiquetas parciais.
  • 72. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 71 2.3 BONIFICAÇÕES A Equação 2.1 apresenta uma variável relativa às bonificações, ou seja, uma pontuação extra que visa incentivar o uso de soluções que elevem a eficiência energética do edifício. A pontuação adquirida através da implementação destas bonificações variam entre 0 e 1. Sendo: 0 quando não existe nenhum sistema complementar para o aumento da eficiência do edifício, e 1 quando uma das bonificações for implantada em sua totalidade. É possível a utilização de mais de um sistema para se chegar a esta pontuação máxima. Todas as bonificações listadas devem ser comprovados através de memoriais de cálculo. Há quatro itens principais, que são: a. Sistemas e equipamentos que racionalizem o uso da água, proporcionando uma economia de 20% do consumo anual de água: estão incluídas torneiras com arejadores, sanitários com sensores ou com válvula de descarga com duplo acionamento, sistemas de aproveitamento de água pluvial, redução de perdas por condensação da água de torres de arrefecimento, reuso de água, dentre outras soluções; b. Sistemas ou fontes renováveis de energia: o aquecimento de água, com atendimento igual ou superior a 60% da demanda de água quente: válido para edifícios que possuam demanda de água quente, como restaurantes, hotéis, motéis, hospitais, clínicas, clubes, academias, dentre outros; não é válido para edifícios de escritórios, supermercados, salvo casos especiais em que esta demanda seja significativa; o energia eólica ou painéis fotovoltaicos, com uma economia mínima de 10% do consumo anual; c. Cogeração, gerando uma economia mínima de 30% no consumo anual de energia elétrica do edifício; d. Inovações técnicas ou sistemas que aumentam a eficiência, proporcionando uma economia de 30% no consumo anual de energia elétrica: este item abrange qualquer tipo de inovação em eficiência energética que seja lançada no mercado ou soluções que não estejam previstas neste regulamento. Sistemas de aproveitamento da luz natural ou estratégias bioclimáticas que reduzam ou eliminem o uso do sistema de condicionamento de ar, já são previstos no texto e devem ser explorados no item de simulação, salvo haja alguma forma de comprovar uma economia anual no consumo de energia elétrica de 30% através de memória de cálculo ou medição.
  • 73. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 72 EXEMPLO DE CÁLCULO A. Um edifício empresarial possui as seguintes etiquetas parciais: Envelope – A; Iluminação - B; e Condicionamento de Ar – A. No entanto, somente 25% da área útil do edifício possui sistema de condicionamento de ar. O edifício ainda possui 5% de sua área composta por ambientes de curta permanência, e 35% da área com condições de conforto comprovadas em 65% do tempo. O edifício ainda apresenta um sistema de racionalização de água, gerando uma economia de 10% do consumo de água. Conforme a Tabela 6.1 do RTQ-C, a área não condicionada apresenta classificação C. A economia de água gerada pelo sistema é de apenas 50% do valor estipulado pelo RTQ-C; então a bonificação será igual a 0,5. Aplicando a Equação 2.1, obtém-se a classificação C, como se observa abaixo: PT=3,485 2,5 < 3,485< 3,5 – Classificação C B. Este mesmo edifício apresente um sistema de racionalização de água, gerando uma economia de 25% do consumo de água. Como neste caso a economia de água gerada pelo sistema de racionalização é superior à estipulada pelo regulamento a bonificação é igual a 1. Aplicando a Equação 2.1, obtém-se a classificação B, como se observa abaixo: PT=3,885 3,5 < 3,985 < 4,5 – Classificação B
  • 74. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 73 EXEMPLO DE CÁLCULO (continuação) C. O edifício do exemplo A, com um sistema de racionalização de água com 10% do consumo de água, também possua um sistema de cogeração, que proporciona uma economia de 12% do consumo anual de energia elétrica. Pela economia de água obtém-se uma bonificação de 0,5. E pelo sistema de cogeração, 0,4. Desta forma, a bonificação a ser utilizada na equação é igual a 0,9. Aplicando a Equação 2.1, obtém-se a classificação B, como se observa abaixo: PT=3,885 3,5 < 3,885 < 4,5 – Classificação B 2.3.1 Racionalização do consumo de água A comprovação de economia de 20% no consumo anual de água do edifício deve ser realizada através de comparação com o consumo anual de água típico considerando taxas de consumo por usuário de acordo com a Tabela 2.1; ou conforme legislação local, geralmente código de obras municipal. Neste caso, deve ser entregue uma cópia desta lei, juntamente com a documentação. Caso o uso da edificação não esteja relacionado abaixo, adotar o uso que mais se assemelha.
  • 75. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 74 Tabela 2.1. Consumo de água em função do uso do edifício Uso Consumo (litros/dia) Por Unidade Edifícios de escritórios 50 a 80 ocupante efetivo Escolas (internatos) 150 per capita Escolas (externatos) 50 aluno Escolas (semi-internatos) 100 aluno Hospitais e casas de saúde 250 leito Hotéis com cozinha e lavanderia 250 a 350 hóspede Hotéis sem cozinha e lavanderia 120 hóspede Lavanderias 30 kg de roupa seca Quartéis 150 per capita Cavalariças 100 cavalo Restaurantes e similares 25 refeição Mercados 5 m2 100 Automóvel Postos de serviço 150 Caminhão Rega de jardins 1,5 m 2 Cinemas e teatros 2 lugar 2.4 PRÉ-REQUISITOS GERAIS Os pré-requisitos gerais são necessários para a obtenção da classificação geral do nível de eficiência do edifício. O não atendimento não impede as classificações parciais, mas impede a obtenção de uma etiqueta completa de nível de eficiência A, B ou C. Ou seja, o edifício terá eficiência D na classificação geral mesmo que as etiquetas parciais indiquem nível de eficiência A. O primeiro item refere-se à medição centralizada por uso final. Este item não exige que medições sejam realizadas, mas sim que o circuito elétrico seja projetado separadamente de forma a permitir medições quando necessário. Estas medições poderão auxiliar no diagnóstico do consumo de energia facilitando o comissionamento ao indicar onde e em que horas se consome mais e, conseqüentemente, em que tipo de uso deve-se investir para elevar ainda mais a eficiência energética do edifício quando em uso. Hotéis são exceções por ser comum possuírem circuitos integrados por quarto que são desligados automaticamente quando o hóspede sai do quarto. E edifícios com múltiplas unidades autônomas de consumo possuem um medidor de energia por unidade de consumo, o que
  • 76. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 75 impede a existência de um quadro geral com circuitos separados por uso final. Os demais itens referem-se a pré-requisitos para alcançar nível de eficiência A. Edifícios com nível de eficiência A que utilizem sistemas de aquecimento de água devem utilizar algum dos sistemas eficientes listados, sejam eles aquecimento solar, a gás, bombas de calor ou por reuso de calor. No primeiro caso, aquecimento solar, se este sistema apresentar fração solar superior a 60%, pode ainda ser contabilizado como bonificação. O máximo aproveitamento de área de coleta disponível está relacionado ao atendimento da demanda de aquecimento de água, evitando sub-dimensionamentos somente para atender aos pré-requisitos. Os outros itens, controle inteligente de tráfego e bombas de água centrífugas etiquetadas pelo INMETRO, são também eliminatórios para nível de eficiência A. EXEMPLO DE APLICAÇÃO Um hotel alcançou nível de eficiência B através de uma pontuação de 3,7. Por possuir demanda elevada de água quente, ele possui coletores solares etiquetados pelo INMETRO com nível de eficiência A. A fração solar do sistema é de 62%, ganhando mais 0,8 pontos como bonificação: • Caso o edifício possua desligamento automático nos quartos, sua eficiência B está garantida. • Caso, além do desligamento automático, seus elevadores possuam controle inteligente de tráfego e suas bombas centrífugas sejam etiquetadas pelo INMETRO, ele adquire nível de eficiência A, já que alcançou pontuação final de 4,5. • Caso não possua desligamento automático nos quartos nem circuito elétrico possibilitando medição por uso final, mesmo com PT = 4,5, seu nível de eficiência é D. 2.5 PRÉ-REQUISITOS ESPECÍFICOS Os pré-requisitos específicos da envoltória, sistema de iluminação e sistema de condicionamento de ar referem-se ao pré-requisito somente, de forma a alterar a eficiência parcial e, conseqüentemente, o equivalente numérico a ser adotado na equação 2.1 do regulamento.
  • 77. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 76 No caso da simulação, há pré-requisitos específicos que determinam a possibilidade de realização da simulação, que são o tipo de programa e o tipo de arquivo utilizados. Nem todos os pré-requisitos específicos do item 3 – Envoltória, do item 4 – Sistema de Iluminação e item 5 – Sistema de Condicionamento de Ar, são obrigatórios na modelagem da simulação. Entretanto, estes pré-requisitos devem ser atendidos no projeto apresentado e no edifício construído, assim como os pré-requisitos gerais, sendo assim dispensados apenas na modelagem computacional.
  • 78. Manual de Aplicação dos Regulamentos: RTQ-C e RAC-C 3 ENVOLTÓRIA 3.1 PRÉ-REQUISITOS A envoltória deve estar de acordo com pré-requisitos específicos para cada nível de eficiência. Quanto mais elevado o nível, mais restritivos são os requisitos a serem atendidos. A Tabela 3.1 apresenta uma síntese dos pré-requisitos da envoltória exigidos por nível de eficiência. Tabela 3.1. Tabela síntese dos pré-requisitos da envoltória Nível de eficiência Transmitância térmica da cobertura e paredes exteriores Cores e absortância de superfícies Iluminação zenital A X X X B X X C e D X A tabela mostra como o número de pré-requisitos a ser atendidos aumenta com o melhoramento do nível de eficiência. Adicionalmente, alguns requisitos de transmitância térmica do nível A são mais rigorosos que do nível B que são mais rigorosos que dos níveis C e D. Ao analisar os pré-requisitos referentes à cobertura, também devem ser analisados os pisos de áreas sem fechamentos laterais localizadas sobre ambiente(s) de permanência prolongada. Deve-se incluir no item: áreas externas sem fechamentos laterais, os pilotis e as varandas cuja área de piso seja superior a 25% de Ape. Quanto ao pré-requisito referente a transmitância devem ser consideradas apenas as transmitâncias de superfícies em contato com a área interna, superfícies como platibandas não entram no cálculo da transmitância 3.1.1 Nível A Seguindo a ordem do regulamento, o primeiro pré-requisito refere-se à transmitância térmica. Este pré-requisito distingue coberturas e paredes exteriores ao exigir diferentes limites de propriedades térmicas para cada caso. Em seguida, serão descritos os pré- requisitos para cores a absortâncias de superfícies e, finalizando, os pré-requisitos para a iluminação zenital.