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Prof. Dr. Fernando Simon Westphal Coordenador do Curso de Arquitetura e Urbanismo da UFSC

Laboratório de Conforto Ambiental. Universidade Federal de Santa Catarina. IBPSA-Brasil. EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES Disponibilidade e Benefícios de Componentes de Envoltórias Prediais Avançadas.

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Prof. Dr. Fernando Simon Westphal Coordenador do Curso de Arquitetura e Urbanismo da UFSC

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Presentation Transcript

  1. Laboratório de Conforto Ambiental Universidade Federal de Santa Catarina IBPSA-Brasil EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES Disponibilidade e Benefícios de Componentes de Envoltórias Prediais Avançadas Prof. Dr. Fernando Simon WestphalCoordenador do Curso de Arquitetura eUrbanismo da UFSC Presidente da Associação Nacional para Simulação de Desempenho (IBPSA-Brasil) (48) 3721-9275 | 9102.0901fernandosw@arq.ufsc.br

  2. Estrutura da Apresentação • Arquitetura corporativa no Brasil • Uso final de energia • Clima • Simulação Computacional • Estudos de Caso • Etiquetagem Nacional

  3. ARQUITETURA CORPORATIVA NO BRASIL

  4. Ventura CorporateTowers Rio de Janeiro TishmanSpeyers 170 000 m² LEED-GOLD

  5. Ventura CorporateTowers Rio de Janeiro TishmanSpeyers 170 000 m²

  6. Ventura CorporateTowers Rio de Janeiro TishmanSpeyers 170 000 m²

  7. Eldorado BusinessTower São Paulo Gafisa & São Carlos 128 000 m² LEED-PLATINUM

  8. ECO-Berrini São Paulo Prospéritas 92 000 m² LEED-GOLD

  9. ECO-Berrini São Paulo Prospéritas 92 000 m² LEED-GOLD

  10. ECO-Berrini São Paulo Prospéritas 92 000 m²

  11. Edifício Jatobá São Paulo Engeform / Bratke & Collet 18 000 m² LEED-GOLD

  12. Arquitetura corporativa no Brasil • Mercado atual exige um apelo estético forte • Necessidade técnica ecomercial • Contato visual com o exterior • Diminuir custo com manutenção da fachada • Aumentar a velocidade da obra • Solução arquitetônica e análise em fase de projeto é fundamental Desafio: garantir o desempenho térmico e atender a exigência do mercado e viabilidade econômica

  13. Arquitetura corporativa no Brasil • Tendência geral: • Paredes leves e isoladas (drywall) • Fator Solar entre 25% e 40% • Transmissão luminosa entre 25% e 45% • Percentual de abertura entre 40% e 60% Transparência | luz natural | desempenho térmico

  14. USO FINAL DE ENERGIA

  15. Uso Final de Energia em Edifícios de Alto Desempenho Uso final de energia São Paulo: Simulação computacional de mais de 2.000.000 m² Certificação LEED® Software EnergyPlus

  16. CLIMA

  17. Temperatura do ar: São Paulo

  18. Clima de São Paulo: Temperatura do Ar Apenas em horário comercial, das 8h às 20h

  19. Clima de São Paulo: Umidade Relativa Apenas em horário comercial, das 8h às 20h

  20. Clima de São Paulo: Umidade Relativa Apenas13 %das horas do período comercial registram temperatura abaixo de 25oCe umidade relativa abaixo de 60% Apenas em horário comercial, das 8h às 20h

  21. Clima de São Paulo: Umidade Relativa Apenas13 %das horas do período comercial registram temperatura abaixo de 25oCe umidade relativa abaixo de 60% Apenas1 %das horas do período comercial registram temperatura abaixo de 18oCe umidade relativa abaixo de 60% Apenas em horário comercial, das 8h às 20h

  22. ESTUDOS DE CASO SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL

  23. Simulação Computacional Integrada • Arquitetura: • Cobertura • Paredes • Janelas • Piso Sistema de condicionamento de ar • Variáveis ambientais: • Temperatura • Umidade • Radiação Solar • Ventos • Variáveis internas: • Ocupação • Iluminação • Equipamentos • Padrões de uso

  24. Morumbi Corporate (Henri Dunant) São Paulo Multiplan Estudo de Caso 130.000 m² de área 30.000 m² de fachada

  25. Modelo geométrico

  26. Modelo geométrico Torre Alta Torre Baixa

  27. Análise Paramétrica Especificações de vidros

  28. Resultados – economia anual (Torre Alta) Economia em relação ao baseline: 132 casos Maior Economia: 10,8% Menoreconomia: 5,3%

  29. Análise de sensibilidade (Torre Alta) Influência média na economia total de energia

  30. Análise de sensibilidade (Torre Alta) Influência média na economia total de energia Maior influência

  31. Análise de sensibilidade (Torre Alta) Influência média na economia total de energia Maior interrelação com outros parâmetros

  32. Refinamento progressivo (Torre Alta) Faixa de “incerteza” ou “interferência” diminui com a definição de parâmetros

  33. Refinamento progressivo (Torre Alta) Seleção de 4 vidros

  34. Refinamento progressivo (Torre Alta) Modelos com spandrelglass

  35. Refinamento progressivo (Torre Alta) Modelos com WWR de projeto

  36. Refinamento progressivo (Torre Alta) Resultado atual Proposta de fachadas, com as 4 opções de vidro: Fachada 1 Fachada 2 Fachada 3 Fachada 4 Fachada 3 + Isolamento térmico

  37. Torre Alta Vidro reflexivo prata Vidro transparente azul + Vidro branco

  38. Torre Baixa Vidro transparente azul + Vidro branco Vidro reflexivo prata

  39. ETIQUETAGEMNACIONAL DE EFIC. ENERG.

  40. Certificações e Etiquetagem Certificação LEED Certificação AQUA Etiquetagem do PROCEL/INMETRO Norma de desempenho NBR 15575 Eficiência energética Produtos de alto desempenho Menor área de janela Proteções solares

  41. Etiquetagem PROCEL: método prescritivo Uma equação para cada zona bioclimática. Exemplo: Nível de eficiência definido em função do Indicador de Consumo (IC).

  42. Etiquetagem PROCEL: método prescritivo Uma equação para cada zona bioclimática. Exemplo: Método prescritivo penaliza grandes áreas de janela

  43. Etiquetagem PROCEL: método prescritivo Uma equação para cada zona bioclimática. Exemplo: Método prescritivo penaliza grandes áreas de janela

  44. Etiquetagem PROCEL: método por simulação • Executa-se a simulaçãodo projetoe do modelo de referênciapara cada nível. • Modelo de referência possui FS = 87% e PAF mínimo • Em geral: • A = 18% de área de janela • B = 31% de área de janela • C = 44% de área de janela • D = 57% de área de janela

  45. Etiquetagem PROCEL: método por simulação Simulação pode demonstrar alta eficiência de vidros de controle solar

  46. Etiquetagem PROCEL: comparativo entre métodos

  47. Considerações finais • Tendências da arquitetura corporativa: • Maior transmissão luminosa • Menor fator solar • Construções leves, rápidas e recicláveis • Certificações exigem desempenho elevado e impulsionam o uso de simulação na fase de projeto • Certificação LEED® tem colaborado para aproximar os setores: investidores, indústria e academia • Especificaçãoadequada de produtos pode garantir elevado desempenho térmico

  48. Considerações finais • Necessidade de garantir a atualização do programa de Etiquetagem Nacional: • Método prescritivo ainda não representa a sensibilidade real • Desempenho de fachadas opacas não é avaliado • Métodos não consideram fachadas diferenciadas • Modelo de referência para simulação hipotético • Prescritivo adota mesmo padrão de uso para os prédios • O mesmo peso dos 3 itens (envoltória, iluminação e ar-condicionado) é dado para qualquer tipo de edificação comercial • Precisamos somar esforços e integrar os setores

  49. Laboratório de Conforto Ambiental Universidade Federal de Santa Catarina IBPSA-Brasil EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES Disponibilidade e Benefícios de Componentes de Envoltórias Prediais Avançadas Prof. Dr. Fernando Simon WestphalCoordenador do Curso de Arquitetura eUrbanismo da UFSC Presidente da Associação Nacional para Simulação de Desempenho (IBPSA-Brasil) (48) 3721-9275 | 9102.0901fernandosw@arq.ufsc.br

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