Desempenho térmico de edificações residenciais unifamiliares ventiladas naturalmente

Abstract

No Brasil, a maioria das habitações são residências unifamiliares. Essas edificações apresentam um grande potencial para utilizar sistemas passivos de baixo custo energético para proporcionar conforto térmico aos usuários. O objetivo deste trabalho é investigar a influência das áreas de superfície expostas ao exterior e do tamanho dos ambientes no desempenho térmico das edificações residenciais unifamiliares ventiladas naturalmente, em quatro diferentes tipologias residenciais. O método utilizado compreende o estudo do desempenho térmico da envoltória de quatro tipologias residenciais, através de simulação computacional, utilizando o programa EnergyPlus. As tipologias com área construída de 36m² e 63m² representam habitações de interesse social e as tipologias de 150m² e 300m² representam habitações para classe média e alta, respectivamente. Foram simulados casos com diferentes propriedades térmicas da envoltória (paredes e coberturas), variando as transmitâncias e absortâncias dos componentes construtivos. Para essas variações foram calculados os graus-hora de desconforto dos ambientes. Com isso, foi possível verificar a correlação entre os graus-hora de desconforto com as propriedades térmicas da envoltória, a partir das quais se verificou que a envoltória é determinante no desempenho térmico das edificações, ventiladas naturalmente. A combinação da transmitância e da absortância da cobertura apresentou grandes influências nos graus-hora de resfriamento para os quatros modelos. Porém, os graus-hora de aquecimento não apresentaram correlações com os componentes da envoltória. Observou-se que o aumento do tamanho do ambiente resultou em uma quantidade maior de graus-hora de aquecimento. Através das análises do balanço térmico, identificou-se que a ocupação predomina nos ganhos internos de calor dos ambientes, sendo mais significativa nos modelos com ambientes menores e menos relevante nos modelos com ambientes maiores. A cobertura foi um dos principais componentes construtivos nos ganhos e perdas de calor. Nos ambientes menores as paredes demonstraram maior influência que nos ambientes maiores. Através da ventilação, ocorreram as maiores perdas de calor em todos os modelos, e, geralmente, em todas as estações, com exceção do inverno. As diferenças encontradas no desempenho térmico dos ambientes estudados podem ser explicadas pelas diferentes áreas de superfície expostas ao exterior, pelo tamanho dos ambientes, pelas superfícies em contato com o solo e com a cobertura. Estes parâmetros são importantes para definir as condições térmicas dos ambientes. Ressalta-se que os resultados do presente estudo se referem a edificações residenciais ventiladas naturalmente, com a condição da ventilação seletiva, sem interferência do usuário.