Desempenho Térmico das edificações: Estratégias de projeto e aplicação das NBR ... · 2020....
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Desempenho Térmico das edificações: Estratégias de projeto e aplicação das NBR 15757:2013
e NBR 15220:2005
Julho/2019
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - Ano 10, Edição nº 17 Vol. 01 Julho/2019
Desempenho Térmico das edificações: Estratégias de projeto e
aplicação das NBR 15757:2013 e NBR 15220:2005
Carolina Gabrieli Galvão de Souza – [email protected]
MBA Gerenciamento de Obras, Qualidade e Desempenho da Construção
Instituto de Pós-Graduação - IPOG
Salvador, BA. 12 de Julho de 2018
Resumo
As normas brasileiras NBR 15575:2013 e NBR 15220:2005 estabelecem as diretrizes
construtivas necessárias para alcançar o desempenho térmico de edificações habitacionais.
Com o objetivo de cumprir os requisitos de desempenho, a fase inicial de projetos para uma
habitação deve cumprir essas determinações normativas e escolher as determinações
orientativas para os sistemas construtivos. As normas citadas se complementam e orientam o
projetista a encontrar as melhores soluções técnicas para o desempenho da edificação. Desta
maneira, esta pesquisa tem como objetivo analisar as diretrizes para desempenho térmico de
tais normas através de um estudo de caso de um projeto habitacional na cidade de Irecê,
Bahia. A análise dos dados do projeto de arquitetura, como localização, áreas internas,
materiais construtivos, vedações e aberturas foram utilizadas nos métodos de cálculo das
diretrizes construtivas indicadas nas normas. Os resultados encontrados mostraram as
diferenças entre os requisitos mínimos exigidos pelas duas normas para uma mesma situação.
Neste sentido, conclui-se que a norma de desempenho NBR 15575:2013 possui parâmetros
inferiores e está muito abaixo do desempenho térmico ideal orientado pela NBR 15220:2005.
Palavras-chave: Desempenho Térmico das Edificações, NBR 15575, Eficiência Energética.
1. Introdução
Durante as últimas décadas, grandes avanços relacionados às soluções construtivas foram
promovidos nos campos da sustentabilidade e tecnologias como estratégias para a criação de
edificações eficientes. Com o cresente consumo de energia em todos os setores da sociedade e
a recente preocupação com impactos causados ao meio ambiente, o setor da construção civil
vem buscando uma maior eficiencia energética.
A promoção da eficiência energética de edificações é uma estratégia de relevância
cada vez maior para a mitigação da mudança global do clima, considerando o
crescimento das emissões no setor energético e o fato de que o setor de edificações
responde atualmente por mais de 40% do total da eletricidade consumida no Brasil
(PROJETEE, 2018).
Neste contexto, o desenvolvimento do desempenho térmico das edificações se tornou objeto
de constante atenção de pesquisadores, especialistas e profissionais da área da construção.
Nos últimos anos, a construção civil, além de se preocupar com os gastos energéticos, tem
evoluido no sentido também de promover as exigências relacionadas à habitabilidade das
edificações por parte de seus usuários. Desta forma, atualmente há uma preocupação
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crescente com as estratégias e requisitos para o desempenho e conforto térmico das
edificações, com o uso de soluções construtivas que melhorem a qualidade do espaço
construído, garantindo seu funcionamento e as exigências de conforto e segurança dos
usuários.
Com a recente vigência da Norma de Desempenho NBR 15575:2013, a preocupação com o
conforto térmico dos usuários de habitações ganhou maior destaque e preocupação por parte
tanto de projetistas tanto de incorporadores e construtores. Esta norma reflete em um impacto
de conscientização dos profissionais envolvidos na fase projetual, objetivando uma melhora
da qualidade de projetos, modificando a concepção inicial de projetos habitacionais. Os
requisitos entregues pela norma influenciam nas estratégias projetuais e permite uma melhora
do uso do espaço construído. Portanto, o projeto de arquitetura para uma habitação deve,
então, incorporar novas exigências e requisitos normativos com a NBR 15575, deste sua etapa
inicial de estudo preliminar.
É importante relatar que desde 2005, com a NBR 15220, orientações e diretrizes construtivas
já guiavam os projetistas quanto ao desempenho térmico, mas apenas a nível orientativo. No
entanto, com Norma de Desempenho de 2013, novos requisitos construtivos se tornaram
normativos, ou seja, obrigatórios.
Sendo assim, esta pesquisa pretende ilustrar, através de um estudo de caso, como utilizar as
normas NBR 15575 e NBR 15220 em um projeto arquitetônico habitacional. Por tanto, o
desempenho térmico deve ser analisado através da interação das duas normas. Os resultados
obtidos devem refletir o nível de exigência de cada norma e, uma equivalência ou divergência
entre eles.
É importante entender que a eficiência energética e o conforto térmico do espaço construído
não simplificam as estratégias e soluções do projeto arquitetônico, sendo fundamental a
análise individual de cada projeto, articulando as normas e determinando como o usuário irá
disfrutar do espaço construído.
2. Conforto térmico
A American Society Of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE)
define o conforto térmico como o estado da mente que expressa satisfação do homem com o
ambiente térmico que o circunda.
O conforto térmico é importante para a satisfação térmica do homem no espaço construído
que influencia o desempenho das pessoas nas atividades diárias. Quando o conforto térmico
não é atingido são utilizados sistemas de refrigeração e calefação artificiais que não são
eficientes energeticamente, gerando desperdícios e poluição (BARROS, RAMOS; 2001).
A insatisfação com o ambiente térmico pode ser causada ou pela perda ou pelo ganho de
calor. Por exemplo, no inverno existe uma perda de calor que é suprida com a obtenção de
calor através de calefação, enquanto que no verão o ganho de calor é necessário ser dissipado
da forma mais econômica possível.
Existem diversos mecanismos de termo de regulação relacionado às temperaturas internas do
ser humano para controlar as perdas de calor do organismo, influenciada pela temperatura
externa do meio e as perturbações nas variáveis climáticas, indicados na Figura 1.
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Figura 1 - Mecanismos de termo regulação humana.
Fonte: Adaptado de Lamberts (2017)
O conforto térmico para climas quentes considera uma temperatura ótima de 25°C, podendo
variar entre 23°C e 27°C. Existem diversas variáveis que interferem no conforto térmico,
como as humanas (metabolismo e vestimenta) e ambientais (temperatura, humidade relativa e
velocidade do ar), que geram desconfortos localizados no espaço construído como a radiação
assimétrica, correntes de ar, diferenças na temperatura do ar no sentido vertical e nos sistemas
construtivos como paredes, vidros ou pisos (LAMBERTS, 2017; ASHARE, 2015; BUSTOS,
2010).
A ISO 7730:2005 indica a sensação térmica do corpo e o desconforto dos usuários para
diferentes sistemas construtivos, indicado na Tabela 1.
Sensação térmica Desconforto local % insatisfeitos
PPD % PMV Corrente
ar frio
Diferença Tº ar
vertical
Piso quente-
frio
Assimetria
Radiação
<6 -0,2<PMv<+0,2 <10 <3 <10 <5
<10 -0,5<PMv<+0,5 <20 <5 <10 <5
<15 -0,7<PMv<+0,7 <30 <10 <15 <10
Tabela 1 - Aceitabilidade do ambiente térmico.
Fonte: Adaptado de Lamberts (2017) e ISSO 7730:2005.
O balancete entre o calor ganho e perdido está influenciado pelas fontes de calor que precisam
ser mitigadas. Estas fontes são o calor útil gerado pelo aparelho de calefação ou refrigeração,
calor gerado pelos aparelhos eletrônicos (lâmpadas, computador, entre outros) e ocupantes,
radiação solar absorvida pelas janelas (facilmente percebido pelo usuário), os sistemas
construtivos (dificilmente é percebido pelo usuário) e as condições climáticas.
Para atingir o conforto térmico é fundamental examinar os possíveis problemas do ambiente
construído, e como produzir ou perder calor da forma mais. A produção ou perda de calor
está influenciada pelo valor da fonte de energia (combustível, elétrica, entre outras), o
rendimento da fonte de energia, custo dos aparelhos utilizados e custo da manutenção dos
mesmos (FRENOT, 1979; PIRONDI, 1988).
Na atualidade, o calor absorvido pelos sistemas construtivos e as janelas são as variáveis que
mais influenciam no conforto térmico, em conjunto com as condições climáticas,
determinando a transmissão de calor ao espaço construído (FRENOT, 1979; PIRONDI,
1988).
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Existem duas metodologias para a avaliação do conforto térmico nas edificações. A primeira
metodologia é através das estratégias de desenho de projeto, enquanto a segunda metodologia
é através de simuladores computacionais.
A metodologia para avaliação do conforto térmico com estratégias de desenho de projeto
pode ser classificada como estratégias passivas ou ativas. As estratégias passivas se
caracterizam por serem soluções que reduzem o impacto ambiental na construção (brise,
beiral, forma da edificação, localização, entre outras), já as estratégias ativas são soluções que
não consideram as variáveis de termo regulação, como ar condicionado, calefação com
combustíveis, entre outras (LENGEN, 2014).
3. Aspectos normativos.
Com o objetivo de alcançar o desempenho térmico das edificaçoes, as normas técnicas
brasileiras determinam requisitos e recomendações para as definições projetuais de
habitações. A NBR 15575:2013 que trata do desempenho das edificações habitacionais inclui
o desempenho térmico entre seus requisitos mínimo de conforto e habitabilidade do usuário,
enquanto que a NBR 15220:2005 orienta através de parâmetros e estratégias construtivas
como alcançar o desempenho térmico ideal das habitações.
Este artigo se aprofunda nos requisitos referentes ao desempenho térmico da NBR 15575 e na
parte 3 da NBR 15220, ao tratar das estratégias indicadas para o projeto de uma habitação
unifamiliar. Esta parte indica orientações de projeto referentes ao desempenho térmico para
habitações unifamiliares de interesse social.
3.1. NBR 15575:2013
A NBR 15575:2013 sob o título “Edificações habitacionais – Desempenho” busca atender as
exigências dos usuários nos sistemas que compõem as edificações habitacionais quanto ao seu
comportamento em uso, através da definição de requisitos, critérios e métodos de avaliação.
A partir dos elementos do edifício, a norma está conformada por 6 partes que apresentam os
seguintes requisitos: gerais, sistemas estruturais, sistemas de piso, sistemas de vedações
verticais internas e externas, sistemas de coberturas e sistemas hidrosanitários. Estes
requisitos são obrigatórios para edificações habitacionais de interesse social de até 5
pavimentos (ABNT, 2013).
Com foco no atendimento dos requisitos dos usuários do comportamento em uso dos
elementos da edificação, a NBR 15757:2013 tem objetivo de incentivar e balizar o
desenvolvimento tecnológico, e orientar a avaliação da eficiência técnica das edificações. Tais
requisitos devem ser atendidos no intuito de promover a segurança, habitabilidade e
sustentabilidade, e seus fatores.
1. Segurança:
- Segurança estrutural;
- Segurança contra o fogo;
- Segurança no uso e na operação.
2. Habitabilidade:
- Estanqueidade;
- Desempenho térmico;
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- Desempenho acústico;
- Desempenho lumínico;
- Saúde, higiene e qualidade do ar;
- Funcionalidade e acessibilidade;
- Conforto tátil e antropodinâmico.
3. Sustentabilidade:
- Durabilidade;
- Manutenibilidade;
- Impacto ambiental.
Este artigo pretende tratar do desempenho térmico da edificação, exigência do usuário
relativo à habitabilidade. No desenvolvimento das estratégias de desempenho térmico para o
projeto de arquitetura, a norma apresenta informações úteis para o desenvolvimento do
projeto arquitetônico na parte 1, 4 e 5, que serão aprofundadas a seguir. As partes 2, 3 e 6 não
estabelecem requisitos isolados de desempenho térmico para sistemas estruturais, de pisos e
hidrosanitários respectivamente.
3.1.1. NBR 15575:2013 – PARTE 1
A parte 1 apresenta, quanto às exigências de desempenho térmico, os requisitos gerais que a
edificação deve atender e indica o uso da ABNT NBR 15220-3 para definição da zona
bioclimática da edificação em análise (ver imagem 02). Para a avaliação da adequação da
edificação ao desempenho térmico, a NBR apresenta dois procedimentos: simplificado
(normativo) ou medição (informativo).
O procedimento simplificado consiste no “atendimento aos requisitos e critérios para os
sistemas de vedação e coberturas, conforme ABNT NBR 15575-4 e ABNT NBR 15575-5”.
Enquanto que o procedimento de medição é recomendado apenas com caráter informativo e
quando o desempenho resultar insatisfatório pelo método anterior. Este verifica os requisitos
através da simulação computacional, o que não será tratado neste artigo.
3.1.2. NBR 15575:2013 – PARTE 4
A ABNT NBR 15575:2015-4 apresenta os requisitos para os sistemas de vedações verticais
internas e externas. Quanto ao desempenho térmico, esta parte “apresenta os requisitos e
critérios para verificação dos níveis mínimos de desempenho térmico de vedações verticais
externas”.
Pode ser feita uma avaliação das vedações considerando o procedimento simplificado de
análise ou o procedimento de simulação do desempenho térmico ou o procedimento de
realização de medições em campo. Este artigo por se tratar de parâmetros relativos à fase de
projeto para uma edificação apresenta o procedimento simplificado de análise.
Para o desempenho térmico mínimo das paredes externas esta parte da norma faz referência
ao zoneamento bioclimático estabelecido pela NBR 15220:2013-3. Sendo assim, de acordo
com a zona climática na qual o projeto de insere, as paredes externas devem apresentar
transmitância térmica e capacidade térmica com valores indicados nas tabelas abaixo.
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Tabela 02 - Transmitância térmica de paredes externas
Fonte: NBR 15575 (2013)
Tabela 03 - Capacidade térmica de paredes externas
Fonte: NBR 15575 (2013)
Segundo a tabela, para o cálculo da transmitância térmica é necessário o valor da absortância
à radiação solar da superfície externa que está normatizado no anexo B da NBR 15220:2005.
Segundo o tipo de superfície da vedação, a tabela indica qual o valor da absortância à
radiação solar.
Tabela 04 - Absortância () para radiação solar e emissividade para radiações a temperaturas comuns
Fonte. NBR 15220 – Anexo B, 2005.
As aberturas nas fachadas para ventilações da edificação também são normatizadas, no intuito
de promover a ventilação adequada nos ambientes internos. A norma indica os parâmetros
para o projeto também de acordo com a zona bioclimática do local (ver item sobre a NBR
15220-3) para alcançar o desempenho térmico mínimo. São indicando os valores mínimos de
abertura para ambientes de longa permanência (salas, cozinha e dormitórios), conforme tabela
abaixo.
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Tabela 05 - Área mínima de ventilação em dormitórios e salas de estar
Fonte: NBR 15575 (2013)
O cálculo deverá ser feito considerando que a abertura para ventilação é a porcentagem da
área efetiva de abertura de ventilação do ambiente divida pela a área de piso do ambiente.
Estes requisitos são válidos para locais que não sejam regidos por outra legislação específica
(código de obras, sanitários, etc.) ou deverá ser atendida a legislação específica local.
3.1.3. NBR 15575:2013 – PARTE 5
A ABNT NBR 15575-5 apresenta os requisitos para os sistemas de cobertura para edificação
habitacional. Quanto ao desempenho térmico, esta parte da norma “apresenta os requisitos e
critérios para verificação dos níveis mínimos de desempenho térmico de coberturas”
apropriados para cada zona bioclimática (NBR, 2013). Para isso, apresenta os valores de
transmitância térmica e absortância à radiação solar para cálculo da isolação térmica da
cobertura através do método simplificada do desempenho térmico.
Para cada zona bioclimática, são apresentados valores de transmitância térmica (U) das
coberturas e de absortância à radiação solar da superfície externa da cobertura () de acordo
com o desempenho desejado: mínimo (obrigatório pela norma), intermediário ou superior.
Tabela 06 – Critérios de coberturas quanto à transmitância térmica
Fonte: NBR 15575 (2013)
3.2. NBR 15220:2005
A NBR 15220 intitulada “Desempenho térmico de edificações” está conformada por 5 partes:
• Parte 1: Definições, símbolos e unidades;
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• Parte 2: Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso
térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações;
• Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações
unifamiliares de interesse social;
• Parte 4: Medição da resistência térmica e da condutividade térmica pelo princípio da
placa quente protegida;
• Parte 5: Medição da resistência térmica e da condutividade térmica pelo método
fluximétrico.
3.2.1. NBR 15220:2005 - Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes
construtivas para habitações unifamiliares de interesse social
Com objetivo de melhorar o desempenho térmico das edificações brasileiras, de acordo com
as condições climáticas regionais, a NBR divide o território brasileiro em oito zonas
diferentes. Estas zonas são agrupadas de acordo com suas características climáticas e são
representadas no mapa de zoneamento bioclimático brasileiro na figura 1.
Imagem 02 - Zoneamento bioclimático brasileiro
Fonte: NBR 15220-3 (2005)
Para cada zona bioclimática, a NBR apresenta algumas diretrizes de projetos adaptadas ao
clima local, com recomendações de técnicas construtivas e indicação de parâmetros mínimos
para alcançar o conforto térmico ideal para cada região. Estas diretrizes técnicas tem caráter
apenas orientativo e consideram os parâmetros seguintes:
1. Tamanho das aberturas para ventilação;
2. Proteção das aberturas;
3. Vedações externas (tipo de parede externa e tipo de cobertura); e
4. Estratégias de condicionamento térmico passivo.
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Para o tamanho das aberturas as diretrizes construtivas indicam 3 tamanhos distintos:
pequenas, médias e grandes. O tamanho da abertura é dado em porcentagem em função da
área do piso dos ambientes internos de cada ambiente de longa permanência, conforme tabela
abaixo.
Tabela 07- Abertura para ventilação
Fonte: NBR 15220-3 (2005)
Na NBR, a proteção dessas aberturas é informada diferencialmente para cada zona, com
opções de sombreamento ou incidência solar de acordo com as estações do ano.
Já para as vedações externas, são apresentadas diretrizes construtivas para paredes e para
coberturas relativas às propriedades térmicas admissíveis para adequação ao clima local:
transmitância térmica, atraso térmico e fator de calor solar. Sendo assim, são apresentados 3
diferentes tipos de paredes e 3 tipos de cobertura, conforme tabela abaixo.
Tabela 08 - Vedações externas
Fonte: NBR 15220-3 (2005)
Como forma de facilitar para o projetista a especificação dos tipos de paredes e coberturas de
acordo com as diretrizes construtivas de cada zona, a norma apresenta ainda uma listagem de
diversos tipos de paredes e de coberturas, usualmente usados na construção no Brasil, com os
dados de transmitância térmica, capacidade térmica e atraso térmico de cada componente. Na
tabela são apresentadas paredes de concreto, tijolos maciços, tijolos furados, blocos, paredes
duplas etc. Para coberturas são apresentadas telhas de barro, de fibrocimentos, composições
com forros, lâminas, lajes etc.
Como última diretriz construtiva, são indicadas estratégias de condicionamento térmico
passivo de acordo com o clima da localização da edificação, ou seja, da zona bioclimática na
qual se insere. É apresentada uma lista das estratégias gerais com a descrição detalhada de
cada uma.
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Tabela 09 - Detalhamento das estratégias de condicionamento térmico
Fonte: NBR 15220-3 (2005)
4. Plataforma online Projetee
O Projetee – Projetando Edificações Energeticamente Eficientes é uma plataforma online
pública e de âmbito nacional, desenvolvido pela Universidade Federal de Santa Catarina
(UFSC), realizada pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA).
De acordo com o PROJETEE (2018), a plataforma “apresenta dados de caracterização
climática de mais de 400 cidades brasileiras, com indicação das estratégias de projeto mais
apropriadas a cada região e detalhamentos da aplicação prática destas estratégias”.
Para a etapa de estudos preliminares em um projeto a plataforma apresenta para a cidade na
qual a edificação se insere:
1. Dados climáticos com gráficos de: temperaturas, chuvas, temperatura e zona de
conforto, umidade relativa, radiação, rosa dos ventos e carta solar; e
2. Estratégias bioclimáticas (ventilação natural, inércia térmica para aquecimento ou
resfriamento, resfriamento evaporativo, sombreamento, aquecimento solar passivo).
Neste item, é explicada e ilustrada a aplicação de cada estratégia.
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Imagem 03 - Estratégias bioclimáticas apresentadas pelo Projetee
Fonte: PROJETEE (2018)
Para a etapa de anteprojeto, apresenta:
3. Componentes construtivos divididos em paredes, pisos e coberturas, e vidros.
Apresenta os dados das propriedades térmicas de cada componente: resistência,
transmitância, atraso térmico e capacidade térmica. Apresenta ainda os parâmetros da
NBR 15575 e NBR 15220 e uma ferramenta para cálculo de propriedade de térmica
de componentes que não estejam no sistema.
4. Equipamentos (iluminação artificial, ar condicionado, equipamentos solares, uso
racional de água e fontes alternativas de energia).
O Projetee reune diretrizes e soluções para edificações energicamente eficientes, com uma
base de dados dos materiais mais utilizados na construção no país e suas propriedades,
possibilitando, assim, “que os profissionais da construção civil integrem a seus projetos a
variável da eficiência energética através de elementos bioclimáticos, garantindo, além da
redução da demanda energética, o conforto dos usuários no interior das edificações".
5. Estudo de caso
Com o intuito de ilustrar e comparar a utilização dos parâmetros exigidos pelas normas NBR
15575:2013 e NBR 15220:2005 para alcançar o desempenho térmico adequado da edificação,
foi feito o estudo de caso de um projeto arquitetônico de uma habitação unifamiliar.
Sendo assim, o desempenho térmico da edificação de habitação foi analisado de acordo com
as normas ainda na sua fase de projeto, ao verificar as diretrizes construtivas indicadas pelas
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normas. Vale ressaltar que as normas indicam que esta verificação também pode ser feita
através do uso de software ou ainda após a construção da edificação, através de medições no
local. Ressalta-se que a NBR 15220 se refere a diretrizes para habitação social, no entanto,
para título de estudo, foi analisada uma habitação de padrão médio.
5.1. Caraterização do estudo de caso
A residência do estudo de caso está localizadada na cidade de Irecê, Bahia, tendo uma área
total de 200m2 aproximadamente. Irecê possui um clima semiárido e está inserida no polígono
das secas, região que enfreta problemas de falta de água e longos periodos de estiagem. O
terreno apresenta dimensões de 14x28m, com orientação noroeste e recebe ventos
predominantes sudeste.
Edificação Local Área
construída Orientação Sistema construtivo Cobertura
Residencial
Unifamiliar Irecê - BA
aprox.
200m2 Noroeste
Alvenaria
Estrutura em concreto
Laje pré-moldada e telha
metálica sanduiche
Tabela 10 - Caraterização do estudo de caso.
Fonte: Dados produzidos pela autora (2018)
5.2. Projeto Arquitetônico e Layout
O projeto arquitetônico pesquisado é constituido por dois blocos programáticos: um bloco
com caráter de convivência pública com sala de estar, varanda, cozinha e um bloco privado
com 03 quartos, gabinete, sala de tv e sanitários, além de um anexo com área de serviço e
oficina.
Figura 04 - Planta baixa do projeto arquitetônico.
Fonte: Dados produzidos pela autora (2017)
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Seguindo princípios de sustentabilidade, o projeto adapta-se as características do clima quente
e seco, típico do sertão baiano. Com pátio interno repleto de vegetação local para amenização
do clima árido, todos ambientes às áreas verdes externas. A piscina e o maior jardim estão
implantadas para possibilitar o resfriamento dos ventos antes de adentrarem a casa. A
ventilação cruzada é privilegiada em todos os cômodos. Para tirar proveito do sol forte, as
placas solares ajudam a eficiência energética da construção. A estrutura e as instalações são
aparentes, visando à facilidade de execução e manutenção, e os fechamentos são todos feitos
com materiais locais, como tijolinhos e pedras. Visando a eficiência do uso da água na
edificação, o projeto prevê o aproveitamento da água da chuva e uma bacia de
evapotranspiração, que funciona como uma pequena estação de tratamento de esgoto.
5.3. Aplicação das NBR 15220:2005 e NBR 15575:2013 na fase de projeto
Para a pesquisa, identificou-se que a cidade de Irecê é classificada como Zona Bioclimática 6
segundo a NBR 15220-3. A partir deste dado, foram identificadas as diretrizes construtivas
mínimas para este tipo de região segundo a NBR 15220 (seção 6.6 Diretrizes construtivas
para a Zona Bioclimática 6) e segundo a NBR 15575 (parte 1, 4 e 5).
Figura 05 - Zona bioclimática 6 e carta bioclimática da zona 6.
Fonte: NBR 15220-3 (2005)
A NBR 15220, segundo a carta bioclimática, recomenda as seguintes estratégias de
condicionamento térmico passivo para a edificação durante o verão: resfriamento evaporativo
e massa térmica para resfriamento, e ventilação seletiva (nos períodos quentes em que a
temperatura interna seja superior à externa); e durante o inverno, vedações internas pesadas
(inércia térmica).
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Tabela 11 - Relação de cidades cujos climas foram classificados
Fonte: NBR 15220:3 (2005)
As estratégias são detalhadas para a cidade de Irecê como (ABNT, 2005):
1. A adoção de paredes internas pesadas pode contribuir para manter o interior da
edificação aquecido;
2. Caracteriza a zona de conforto térmico (a baixas umidades);
3. As sensações térmicas são melhoradas através da desumidificação dos ambientes. Esta
estratégia pode ser obtida através da renovação do ar interno por ar externo através da
ventilação dos ambientes;
4. Em regiões quentes e secas, a sensação térmica no período de verão pode ser
amenizada através da evaporação da água. O resfriamento evaporativo pode ser obtido
através do uso de vegetação, fontes de água ou outros recursos que permitam a
evaporação da água diretamente no ambiente que se deseja resfriar;
5. Temperaturas internas mais agradáveis também podem ser obtidas através do uso de
paredes (externas e internas) e coberturas com maior massa térmica, de forma que o
calor armazenado em seu interior durante o dia seja devolvido ao exterior durante a
noite, quando as temperaturas externas diminuem;
6. A ventilação cruzada é obtida através da circulação de ar pelos ambientes da
edificação. Isto significa que se o ambiente tem janelas em apenas uma fachada, a
porta deveria ser mantida aberta para permitir a ventilação cruzada. Também se deve
atentar para os ventos predominantes da região e para o entorno, pois o entorno pode
alterar significativamente a direção dos ventos.
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Aberturas para ventilação
Na análise do projeto, foram verificados os tamanhos das aberturas dos ambientes de longa
permanência (quartos, salas e cozinha), ilustrados na tabela abaixo.
Ambiente Área de piso
(m²)
Abertura para
ventilação (m)
Área de abertura
para ventilação (m²)
Relação área de
abertura e do piso
Quarto 1 ou 2 12,00 1,50 x 2,10 3,50 29%
Suíte 15,00 1,50 x 2,10 3,50 23%
Sala de tv 19,00 2,00 x 0,60
3,06 19% 0,60 x 3,10
Sala de estar 24,00 2,40 x 3,10 7,45 31%
Cozinha 17,00 1,00 x 3,10 3,10 18%
Tabela 12 - Aberturas para ventilação.
Fonte: Dados produzidos pela autora (2018)
Segundo o Código de Urbanismo e de Obras da cidade de Irecê as aberturas para o exterior
deverão ter “as seguintes áreas mínimas: 1/6 (um sexto) da superfície do piso para
compartimento de utilização prolongada”, o que equivale a ser ≥ 16% da área do piso.
No intuito de fazer um comparativo entre os dados, foram analisados também os parâmetros
exigidos pelas normas, Assim, conforme a NBR 15220, as aberturas para ventilação da
edificação devem ser:
• De tamanho médio, ou seja, a área da abertura deve ser de 15% a 25% da área do piso;
• Sombreadas.
Já, conforme a norma de desempenho NBR 15575-4, as aberturas para ventilação para esta
zona devem ser:
• De tamanho médio, ou seja, a área da abertura deve ser ≥ 7% da área do piso.
Vedações
A NBR 15220 também informa os tipos de vedações externas para este clima, que neste caso
são:
• Paredes - Pesadas;
• Cobertura - Leve isolada.
Transmitância térm. - U W/m2.K
Atraso térmico -
Horas
Fator solar - FSo
%
Parede: Pesada U 2,20 6,5 FSo 3,5 Cobertura: Leve isolada U 2,00 3,3 FSo 6,5
Tabela 13 – Vedações externas
Fonte: NBR 15220:3 (2005)
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Desta forma, buscaram-se na tabela de tipos de vedações as paredes propostas pela norma
para a zona bioclimática 6, de acordo com os dados de transmitância térmica, capacidade
térmica e atraso térmico de cada componente.
Para especificação em projeto do tipo de parede externa para esta edificação inserida na zona
bioclimática 6, é recomendada pela norma a parede tipo pesada com:
• Transmitância térmica (U) 2,20 W/m2.K,
• Atraso térmico ( ) 6,5 Horas e
• Fator solar (FSo) 3,5%.
Analisou-se a tabela abaixo e concluiu-se que seriam necessárias vedações externas em
paredes duplas com tijolos com furos. Como na região da edificação, se fabrica o tijolo de 6
furos, este foi selecionado como material da das paredes.
Tabela 14 - Paredes com transmitância térmica, capacidade térmica e atraso térmico.
Fonte: NBR 15220:3 (2005)
Para aplicação da norma de desempenho NBR 15575, os requisitos para as vedações para a
zona climática 6 exigidos são:
• Absortância à radiação solar da superfície externa da parede em tijolo aparente
0,65 0,80 , calculada pelos índices da NBR 15220;
• Transmitância térmica de acordo com a absortância (U) 2,5 W/m²K;
• Capacidade térmica (CT): ≥ 130 kJ/m²K
Sendo assim, a parede escolhida dupla com tijolos de 6 furos também satifaz os índices de
desempenho, pois possui transmitância têrmica de 1.21 W/m²K, ou seja, abaixo do mínimo.
Coberturas
Já para o tipo de cobertura, os dados técnicos de vedações para cobertura leve isolada para a
zona climática 6 indicados pela NBR 15220 foram:
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• Transmitância térmica (U) 2,00 W/m2.K;
• Atraso térmico ( ) 3,3 Horas; e
• Fator solar (FSo) 6,5%.
Com estas informações em mãos, buscou-se o tipo de cobertura na tabela da norma, no
entanto, esta não indicava o tipo desejado pelo projetista, cobertura em laje de concreto com
telha metálica sanduiche, o que requereu uma busca diferente do sistema de cobertura.
Tabela 15 - Coberturas com transmitância térmica, capacidade térmica e atraso térmico.
Fonte: NBR 15220:3 (2005)
Para aplicação da norma de desempenho NBR 15575, os dados técnicos de vedações para
cobertura para a zona climática 6 foram calculados levando em consideração o tipo de
cobertura em laje em concreto com telha metálica sanduiche, indicada pelo projetista:
• Absortância à radiação solar da telha = 0,25, calculada pelos índices da NBR 15220;
• Transmitância térmica de acordo com a absortância com nível de desempenho:
o Mínimo (U) 2,3 W/m2.K;
o Intermediário (U) 1,50 W/m2.K
o Superior (U) 1,00 W/m2.K
Tabela 16 - Critérios de coberturas quanto à transmitância térmica
Fonte: NBR 15575 (2005)
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Como opção para busca dos sistemas de vedações e seus dados de transmitância térmica e
atraso, foi realizada uma pesquisa no PROJETEE, plataforma nacional online especializada
em soluções para edificações energicamente eficientes. Assim, alinharam-se os dados técnicos
exigidos pela norma com as especificações do projetista e encontrou-se que o tipo de sistema
indicado para o projeto em laje pré-moldada com telha metálica sanduiche tem os índices de
desempenho superior.
Imagem 06 - Sistema de cobertura especificado para o projeto
Fonte: PROJETEE (2018)
6. Resultados
As recomendaçoes das duas normas analisadas para o estudo de caso se resumem na tabela
abaixo.
Elementos
construtivos NBR 15220 NBR15575
1. Aberturas de
ventilação
Tamanho médio 15% a 25% da área do
piso Tamanho médio
≥7% da área do
piso
2. Sombreadas -
3. Paredes externas Pesadas U 2,20 W/m2.K
6,5 horas U 2,5 W/m²K
4. Cobertura Leve isolada U 2,00 W/m2.K
3,3 Horas
Mínimo U 2,3 W/m²K
Intermediário U 1,5 W/m²K
Superior U 1,0 W/m²K
U - Transmitância térmica
− Atraso térmico
Tabela 17 - Resumo dos requisitos das normas para o estudo de caso
Fonte: Dados da autora (2018)
Com o auxílio das tabelas das duas NBRs e da plataforma online PROJETEE, definiu-se que:
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• As paredes externas deveriam ser em parede dupla com tijolo de 6 furos, pois possui
transmitância têrmica de 1.21 W/m²K, ou seja, abaixo do mínimo exigido pelas duas
normas,
• Cobertura em laje com telha metálica sanduiche, pois possui transmitância têrmica de
0,70 W/m²K, ou seja, abaixo do mínimo e com nível de desempenho superior.
• As aberturas para ventilação são suficientes.
As duas normas analisadas no que se refere ao desempenho térmico da edificação possuem
orientações construtivas para três elementos da edificação: aberturas de ventilação, paredes
externas e cobertura. Os valores indicados, no entanto, para cada sistema não são os mesmo,
variando por vezes.
Foi constatado que o tamanho mínimo exigido pela NBR 15575 para as aberturas de
ventilação para a zona climática estudada é muito inferior ao exigido pelo código de obras da
própria cidade e pela NBR 15220. Em relação às paredes e cobertura, a NBR 15575 também
recomendou um nível inferior ao desempenho térmico exigido pela NBR 15220.
7. Conclusões
Com as informações apresentadas, conclui-se que as recomendações da NBR 15575 para a
edificação estudada na cidade de Irecê, Bahia, inserida na Zona Bioclimática 6 possuem
desempenho térmico inferior ao requerido pela NBR 15220. No entanto, é importante
ressaltar que as diretrizes construtivas da NBR 15220 são apenas de caráter apenas
orientativo, enquanto a NBR 15575 tem caráter normativo, sendo obrigatória a sua aplicação.
Sendo assim, o projetista de uma edificação habitacional deve seguir no mínimo os
parâmetros da Norma de Nesempenho NBR 15757 e quando desejar atingir um melhor nível
de desempenho térmico orientar-se pela NBR 15220.
É importante enfatizar que os cálculos das recomendações construtivas das normas brasileiras
devem ser desenvolvidos durante a etapa de estudo pelo projetista, com o objetivo de adaptar
as soluções construtivas aos requisitos do clima local. Com a vigência da Norma de
Desempenho desde 2013, esta etapa se torna imprescindível para que a edificação alcance os
níveis mínimos de desempenho desde a fase de projeto até a execução final.
8. Referências
ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220/2005:
Desempenho térmico de edificações. Rio de Janeiro, 2005.
ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575/2013:
Edificações habitacionais - Desempenho. Rio de Janeiro, 2013.
ASBEA. Guia para Arquitetos na aplicação da Norma de Desempenho ABNT NBR
15.757. 2013.
ASHARE. American National Standard 55. Thermal environmental conditions for human
occupancy. Estados Unidos. 2013.
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2001.
BUSTOS, R. M. A. Princípios bioclimáticos para o desenho urbano. Editorial UNB. São
Paulo. 2000.
CÂMARA BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO. Desempenho de
edificações habitacionais: guia orientativo para atendimento à norma NBR155757/2013.
Fortaleza: Gadioli Cipolla Comunicação, 2013.
FRENOT. M, SAWAYA. N. O isolamento térmico. Guia das soluções praticas para
melhoria das condições térmicas das habitações existentes. Coleção Novas energias. 1979.
GAUZIN-MULLER, Dominique. Arquitectura Ecológica. Barcelona: GG, 2006.
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LAMBERT, R. Desempenho térmico das edificações. Apontes ECV 5161. Universidade
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Estado da Bahia. Irecê, 1974.
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1988.
PROJETEEE – Projetando Edificações Energicamente Eficientes. 2018.
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VAN LENGEN, Johan. Manual do Arquiteto descalço. São Paulo: B4, 2014.
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