Avaliação de desempenho térmico em creche do programa Proinfância nas zonas bioclimáticas brasileiras

Abstract

Projetos padronizados são frequentemente utilizados em obras públicas devido à celeridade que proporcionam no processo licitatório das obras. No âmbito da educação infantil, destaca-se o programa Proinfância que financia a construção de Centros Municipais de Educação Infantil (CMEI) por todo o Brasil, com base em projetos padrão. Entretanto observa-se que a não adequação desses projetos ao clima em que são inseridos pode resultar em desconforto térmico para os usuários. Portanto, a presente pesquisa tem como objetivo avaliar o impacto que diferentes configurações de paredes e coberturas podem oferecer às condições térmicas das salas de aula do projeto padrão Tipo B do programa Proinfância nas oito Zonas Bioclimáticas Brasileiras (ZBB). Para tal foram realizadas simulações computacionais com o programa EnergyPlus v.8.8. tendo o modelo computacional sido calibrado com base no monitoramento in loco de uma edificação localizada em Maceió-AL. Cinco configurações de paredes e coberturas preconizadas pelo FNDE foram avaliadas em oito cidades. Os resultados indicaram que a orientação do CMEI não teve influência significativa no desempenho das salas, visto que o maior ganho de calor acontece pela cobertura. Constatou-se que nas ZB1, 2 e 3, os modelos com isolamento nas paredes e coberturas apresentaram melhor resultado, com apenas 8% das horas de ocupação em desconforto, em Florianópolis (ZB3). Já o modelo com paredes em concreto PVC e isolamento na cobertura apresentou o pior resultado, com até 40% de horas de ocupação anuais em desconforto (1240°Ch), em Santa Maria. Nas ZB4, 5, 6, 7 e 8, a construção em alvenaria associada ao telhado isolado resultou em menor desconforto. Já os modelos com paredes isoladas apresentaram o pior desempenho, com até 87% (6035°Ch) das horas ocupadas em desconforto, como é o caso de Teresina. Para tal cidade, o projeto padrão mostrou-se inadequado. Portanto, a depender do contexto climático, um CMEI com a mesma configuração de paredes e cobertura, pode apresentar variações no percentual de horas ocupadas em desconforto de até 77 pontos percentuais e de até 97% no somatório anual de graus-hora em desconforto (modelo com paredes em Light Steel Frame e cobertura isolada- com melhor desempenho em Florianópolis e o pior em Teresina). Assim, ao indicar o desempenho alcançado pelos diferentes modelos torna-se possível identificar as tipologias construtivas mais adequadas a cada zona bioclimática do país.

Abstract : Standardized designs are constantly applied on public buildings due to its cost effectiveness, which brings brevity to the bidding process. As an example, one can mention Proinfância: a program for financing the building of standardized primary schools known as Centros Municipais de Educação Infantil (CMEI) all over the country. However, the lack of attention to local climate adjustments on the standard design may result in thermal discomfort for users. Therefore, the present study aims to evaluate the impact of different wall and roof compositions on classrooms thermal conditions for standard designs Tipo B from Proinfância in the eight Brazilian Bioclimatic Zones (BBZ). Computer simulations on EnergyPlus v.8.8 were conducted based on in loco measurements from a building located in Maceió, Alagoas. Five different compositions of walls and roof recommended by the Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação (FNDE) were analyzed in eight cities. The results indicated that the building orientation had no significant influence over the classroom performance since the roof is accountable for most of the heat gain. It was evidenced that for BZ 1, 2 and 3, models with insulated walls and roof provided better performance, with only 8% of discomfort hours in Florianópolis (BZ-3). The model with Insulated Concrete Form (ICF) walls and insulated roof presented the worst performance resulting in up to 40% annual discomfort hours (1240°Ch) in Santa Maria. For the zones BZ 4, 5, 6, 7 and 8, masonry associated to insulated roof showed best results. The models with insulated walls presented the worst performance reaching up to 87% (6035°Ch) of discomfort hours in Teresina. Therefore, depending on local climate features, a particular CMEI composition can present a variation of 77 percentage points for annual discomfort hours. For the total annual discomfort hours, it can vary up to 97% (models with light steel frame walls and insulated roof ? with the best performance observed in Florianópolis and the worst in Teresina). That way, it is possible to identify the most suitable building compositions for each climatic zone in Brazil.