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11º Simpovidro Abravidro - Palestra de Fernando Simon Westphal (pela Cebrace) - "Vidros de alto desempenho e eficiência energética em edificações"
O documento discute a evolução e o uso de vidros de alta performance em fachadas de edifícios, abordando como diferentes tipos de vidro podem melhorar o desempenho térmico e reduzir o consumo de energia. Ele também destaca a importância de considerar as condições climáticas locais ao projetar fachadas envidraçadas e de educar o mercado sobre novas tecnologias que permitem maior sustentabilidade.
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- 1. VIDROS DE ALTODESEMPENHO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES Prof. Fernando Simon Westphal, Dr. Eng. Chefe do Departamento de Arquitetura e Urbanismo Universidade Federal de Santa Catarina fernandosw@arq.ufsc.br UFSC
- 2. Evolução do usode vidro em fachadas 1929 - 1960
- 3. Evolução do usode vidro em fachadas 1968 - 2013 Principais fatores: Velocidade na construção Facilidade de manutenção Estética Desempenho
- 4. Podemos utilizar fachadas envidraçadasno Brasil?
- 7. Podemos utilizar fachadas envidraçadasno Brasil?
- 8. “Apesar de, aomenos no campo acadêmico, ter-se a certeza que as fachadas seladas de vidro não serem uma solução cabível para edifícios de escritórios, há uma forte tendência de proliferação desse tipo de edificação na cidade.” (Sampaio e Borges, 2007 – FAUUSP) Será que o “campo acadêmico” está acompanhando a evolução da indústria? O que é uma “solução cabível”? Seria aquela que se prolifera facilmente?
- 9. Precisamos capacitar omercado em novas tecnologias
- 10. Métodos de cálculode carga térmica antigos não consideravam ganhos e perdas simultâneos. Década de 70 Década de 90 Curva de carga térmica de um escritório típico, calculada por diferentes métodos
- 11. Especificação de vidrosde fachadas LUZ COR DESEMPENHO ENERGÉTICO x ESTÉTICA CALOR REFLEXÃO E TRANSM.
- 12. Vidros de ProteçãoSolar Transmissão e reflexão diferenciadas em relação a luz e ao calor Possuem tratamento superficial que filtram a radiação solar Garantem maior aproveitamento da luz natural Torna-se possível maior transparência e menor reflexão Menor ganho de calor por radiação Possibilidade de maior área envidraçada nas fachadas
- 13. Cada projeto exigeuma solução diferente
- 14. As características principaisde um edifício são definidas pelo seu entorno. http://www.siaa.arq.br Edifício SAP Labs – São Leopoldo (RS) Campus universitário © Aflalo e Gasperini Edifício Jatobá – São Paulo (SP) São Paulo: próximo a Marginal Pinheiros
- 15. As características principaisde um edifício são definidas pelo seu entorno. http://www.siaa.arq.br Edifício SAP Labs – São Leopoldo (RS) Vidro claro Brises Ventilação natural © Aflalo e Gasperini Edifício Jatobá – São Paulo Vidro refletivo Controle solar Ar-condicionado
- 16. Ambiente propício a estratégiaspassivas Sem ruído Ar puro Sem limites de forma Prédio mono-usuário http://www.siaa.arq.br
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- 23. Ambiente urbano exige estratégiasativas Ruído Poluição Limites de aproveitamento Prédio multi-usuário
- 29. Avaliar o desempenhoda edificação frente ao clima
- 30. Uso final deenergia elétrica de um edifício de escritórios em São Paulo Ilum. Externa 0.0% Aquecimento 0.0% Torres resfriamento 0.4% UPS 0.8% Bombas - água e esgoto 1.2% Ventilação - ar exterior 3.4% Elevadores/escadas 3.9% Fan-coils Ar-condicionado 28,2% 4.2% Exaustão sanitários 6.7% Bombas (CAG) 9.9% Chillers 10.3% Ilum. Interna 24.5% Equip. Escritório 40.0% 35.0% 30.0% 25.0% 20.0% 15.0% 10.0% 5.0% 0.0% 34.8%
- 31. 24 °C Fluxo decalor 24 °C Na condição de projeto do ar-condicionado Temp. ext. = 32 °C
- 32. 24 °C Fluxo decalor? 24 °C Mas ao longo do ano? Quando está frio? Temp. ext. = 18 °C
- 33. Temperatura Externa -São Paulo - Congonhas 40 35 TBS externa (°C) 30 25 20 15 10 5 0 jan fev mar abr maio jun jul Hora ago set out nov dez
- 34. Clima de SãoPaulo: Temperatura do Ar 35% 30% Freqüência de ocorrência 30% 27% 25% 21% 20% 15% 13% 10% 8% 5% 0% < 16 16--|20 20--|24 24--|28 >28 Faixa de Temperatura (°C) Apenas em horário comercial, das 8h às 20h
- 35. Clima de SãoPaulo: Umidade Relativa 50% Frequência 40% 30% 20% 15% 15% 19% 20% 21% 10% 10% 0% < 50% 50-60% 60-70% 70-80% 80-90% > 90% Faixa de UR Apenas em horário comercial, das 8h às 20h
- 36. Clima de SãoPaulo: Umidade Relativa Apenas 13 % das horas do período comercial registram temperatura abaixo de 25oC e umidade relativa abaixo de 60% Apenas 1 % das horas do período comercial registram temperatura abaixo de 18oC e umidade relativa abaixo de 60% Apenas em horário comercial, das 8h às 20h
- 37. Luminância do céu { / } 70000 60000 50000 2,5x 40000 30000 20000 10000 0 jan fev mar abr mai jun São Paulo jul ago Nova York set out nov dez
- 38. Nem toda fachadade vidro é 100% transparente PERCENTUAL DE ABERTURA é somente aquele que permite a passagem de luz Spandrel Glass PAF = 60% 2007
- 39. Nem toda fachadade vidro é 100% transparente PERCENTUAL DE ABERTURA é somente aquele que permite a passagem de luz PAF = 20% 1929
- 40.
- 41. Aumento na áreade janela X Aumento no consumo de energia 2.50 2.00 2.00 200% de aumento na área de janela 1.67 1.33 1.50 Área de janela (m²) 1.00 1.00 1.00 1.02 1.03 1.05 0.50 Consumo de energia (kWh) 5% de aumento no consumo de energia 0.00 PAF = 30% PAF = 40% Ar-condicionado de alta eficiência Vidros de alto desempenho PAF = 50% PAF = 60% Possibilidade de fachadas mais transparentes
- 42. Fator Solar devidros Parcela da radiação solar que atravessa o vidro na forma de calor Fator Solar = Ganho de calor Radiação transmitida diretamente Fator Solar Radiação reemitida Radiação absorvida Vidro incolor 3 mm Vidro verde 3 mm Vidro de proteção solar 87% 62% <40%
- 43. Fator Solar: Comparativode Ganho de Calor Calor equivalente a 6 lâmpadas de 100W Vidro incolor 610 W/m² Calor equivalente a 2 lâmpadas de 100W Vidro com Fator Solar 30% 210 W/m² 22 dez 16h Oeste 700 W/m²
- 44. Comparativo: PAF 40% São Paulo Vidro Verde Vidro Controle Solar Consumo:5400 MWh Ar Condicionado: 1084 TR Consumo: 5239 MWh Ar Condicionado: 995 TR Economia no A.C. R$ 534 mil Economia de energia R$ 56 mil Economia por m² de vidro R$ 83 + R$ 9/ano Consumo: 5137 MWh Ar Condicionado: 875 TR Vidro Duplo Economia no A.C. R$ 1.254 mil Economia de energia R$ 92 mil Economia por m² de vidro R$ 195 + R$ 14/ano
- 45. Comparativo: PAF 40% Riode Janeiro Vidro Verde Vidro Controle Solar Consumo: 6124 MWh Ar Condicionado: 1228 TR Consumo: 5927 MWh Ar Condicionado: 1151 TR Economia no A.C. R$ 462 mil Economia de energia R$ 69 mil / ano Economia por m² de vidro R$ 72 + R$ 11/ano Consumo: 5814 MWh Ar Condicionado: 1018 TR Vidro Duplo Economia no A.C. R$ 1.260 mil Economia de energia R$ 108 mil Economia por m² de vidro R$ 197 + R$ 17/ano
- 46. Educar, treinar, capacitar...convencer
- 47. Como você fariauma fachada de um edifício de escritórios na Av. Beira Mar Norte, em Florianópolis, pensando alcançar um bom conforto térmico e baixo consumo de energia com ar-condicionado e iluminação?
- 52. Atividades importantes emandamento
- 53. Etiqueta Brasileira deDesempenho Térmico de Esquadrias NBR 10821-4 Características principais: Ranking de desempenho de A a E Classificação em 3 diferentes climas Informações básicas sobre o produto Avaliação da esquadria completa
- 54. NBR 10821 Parte4 Vidro: Incolor 3 mm Perfil: alumínio Área de vidro (%): 0,80 Uf (W/m².K): 8,00 SHGCg (adim.): 0,87 Ug (W/m².K): 5,80 Tvg (adim.): 0,90
- 55. NBR 10821 Parte4 Vidro: Habitat Neutro Verde 6mm Perfil: PVC Área de vidro (%): 0,80 Uf (W/m².K): 3,00 SHGCg (adim.): 0,42 Ug (W/m².K): 5,80 Tvg (adim.): 0,42
- 56. NBR 10821 Parte4 Vidro: Habitat Refletivo Cinza 6mm Perfil: PVC Área de vidro (%): 0,80 Uf (W/m².K): 3,00 SHGCg (adim.): 0,23 Ug (W/m².K): 5,80 Tvg (adim.): 0,14
- 57. Etiquetagem PROCEL/INMETRO Suporte noajuste dos métodos de avaliação. Informação técnica. Testes.
- 58. Considerações finais • A indústriaoferece produtos de alta tecnologia • Cada projeto e clima exigirá uma solução diferente • Talvez o consumidor final ainda não tenha percebido a evolução • Torna-se necessário: educar, ensinar, capacitar • Existem ferramentas que permitem explorar o diferencial de cada produto Sim, é possível executar fachadas envidraçadas no Brasil em edifícios com alto desempenho térmico
- 59. VIDROS DE ALTODESEMPENHO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES Prof. Fernando Simon Westphal, Dr. Eng. Chefe do Departamento de Arquitetura e Urbanismo Universidade Federal de Santa Catarina fernandosw@arq.ufsc.br UFSC