Banner Portal
Conforto térmico, eficiência energética e viabilidade econômica em HIS
PDF

Palavras-chave

Conforto térmico
Eficiência energética
Viabilidade econômica
Clima tropical

Como Citar

MALTA, Nayara Salera; RABBI, Isabella Moraes; RODRIGUES, Edna Aparecida Nico. Conforto térmico, eficiência energética e viabilidade econômica em HIS. PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção, Campinas, SP, v. 13, n. 00, p. e022020, 2022. DOI: 10.20396/parc.v13i00.8665076. Disponível em: https://periodicos.sbu.unicamp.br/ojs/index.php/parc/article/view/8665076. Acesso em: 29 maio. 2024.

Resumo

O Programa Minha Casa Minha Vida (PMCMV) contribuiu para a redução do déficit habitacional no Brasil. Contudo, suas características de replicação vinculam a inadequação das envoltórias residenciais ao clima local. O objetivo deste artigo foi avaliar o impacto da adequação da envoltória de uma Habitação de Interesse Social (HIS) unifamiliar – Modelo Real (MReal) – a um Protótipo Habitacional (PH), que incorpora diretrizes da NBR 15220-3 e da Emenda 1 da NBR 15575, quanto ao conforto térmico e à eficiência energética, além da viabilidade econômica das alterações propostas. Estabeleceram-se seis procedimentos: (1) seleção e caracterização das cidades da Zona Bioclimática 8; (2) caracterização dos materiais segundo a NBR 15220 e NBR 15575; (3) proposição de modelos virtuais paramétricos; (4) simulação do MReal e dos PHs; (5) análise do conforto térmico e da eficiência energética dos modelos simulados e (6) viabilidade econômica. Na simulação de 72 cenários, o melhor desempenho foi obtido pelo protótipo PH2-20% – bloco cerâmico, Isotelha núcleo de PUR, forro PVC e janelas maxim-ar com venezianas verticais e 20% de área útil de ventilação – em Colatina e Vitória, reduzindo os Graus-hora de Resfriamento (GHR) em 4.970 e 5.511 °C.h, respectivamente. Houve decréscimo no consumo e custos de energia elétrica, de aproximadamente 65% (R$ 1.288,55/ano) em Colatina e 63% (R$ 1.316,71/ano) em Vitória. As alterações também foram economicamente viáveis, caracterizando projeto atrativo e retorno superior a 13 mil reais, em 15 anos, e 20 mil reais, em 30 anos, com Payback inferior a três anos para as duas cidades, demonstrando que alterações simples proporcionaram significativa melhoria nas HIS.

https://doi.org/10.20396/parc.v13i00.8665076
PDF

Referências

ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220-3: Desempenho térmico de edificações - Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. Rio de Janeiro: ABNT, 2003.

ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos - Desempenho. Rio de Janeiro: ABNT, 2008.

ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos - Desempenho. Rio de Janeiro: ABNT, 2013.

ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-1:2013: Emenda 1:2021: Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos - Desempenho. Parte 1: Requisitos Gerais. Rio de Janeiro: ABNT, 2021a.

ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-4:2013 Emenda 1:2021: Edificações habitacionais - Desempenho. Parte 4: Sistemas de vedações verticais internas e externas. Rio de Janeiro: ABNT, 2021b.

ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-5:2013 Emenda 1:2021: Edificações habitacionais – Desempenho. Parte 5: Requisitos para os sistemas de coberturas. Rio de Janeiro: ABNT, 2021c.

AKUTSU, M. ; VITTORINO, F. . Conforto Térmico. In: Instituto de Pesquisas Tecnológicas -IPT; Finep. (Org.). Critérios Mínimos de desempenho para habitações térreas de interesse social. 1ed.São Paulo: Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S.A. -IPT, 1997, v. 1.

AMORIM, A. C. Análise de métodos de determinação do zoneamento bioclimático brasileiro a partir do estudo de caso de Colatina – ES. 2015. 113 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo. Universidade Federal de Viçosa. Viçosa, 2015. Disponível em: https://locus.ufv.br//handle/123456789/7664. Acesso em: 25 nov. 2021.

AMORIM, A. C. Arquivo climático de Colatina – Espírito Santo. Destinatários: Nayara Salera Malta, Isabella Moraes Rabbi, Edna Nico Rodrigues. Vitória, 29 nov. 2019. 1 mensagem eletrônica.

ANEEL. AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Bandeiras tarifárias. Brasília, 2019a. Disponível em: https://antigo.aneel.gov.br/bandeiras-tarifarias. Acesso em: 26 mai. 2022.

ANEEL. AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Ranking das Tarifas. Brasília, 2019b. Disponível em: https://antigo.aneel.gov.br/ranking-das-tarifas. Acesso em: 26 mai. 2022.

ASHRAE. AMERICAN SOCIETY OF HEATING, REFRIGERATING AND AIR CONDITIONING ENGINEERS. ANSI/ASHRAE 55: Thermal Environmental Conditions for human Occupancy. Atlanta: ASHRAE, 2013.

BANCO CENTRAL DO BRASIL. Taxas de juros básicas: Histórico das taxas de juros fixadas pelo Copom e evolução da taxa Selic. Brasília: Banco Central do Brasil, 2019. Disponível em: https://www.bcb.gov.br/controleinflacao/historicotaxasjuros. Acesso em: 28 ago. 2020.

BHAMARE, D. K.; RATHOD, M. K.; BANERJEE, J. Evaluation of cooling potential of passive strategies using bioclimatic approach for different Indian climatic zones. Journal of Building Engineering, v. 31, Sept. 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101356.

BRAGATTO, M. G. Projetos Arquitetônicos - Habitações de Interesse Social. Destinatários: Nayara Salera Malta, Isabella Moraes Rabbi, Edna Nico Rodrigues. Vitória, 29 nov. 2019. 1 mensagem eletrônica.

BRAGER, G. S.; DEAR, R. J. Thermal adaptation in the built environment: a literature review. Energy and Buildings, v. 27, n. 1, p. 83-96, Feb. 1998. DOI: https://doi.org/10.1016/S0378-7788(97)00053-4.

BRASIL. Lei nº 14.118, de 12 de janeiro de 2021. Institui o Programa Casa Verde e Amarela e dá outras providências. Diário Oficial da União. Brasília, DF: Presidência da República, 2021. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2019-2022/2021/Lei/L14118.htm. Acesso em: 24 set. 2021.

BRASIL. Ministério do Desenvolvimento Regional. Secretaria Nacional de Habitação (SNH). Programa Minha Casa, Minha Vida (MCMV). Brasília: SNH, 2020. Disponível em: https://www.gov.br/mdr/pt-br/assuntos/habitacao/minha-casa-minha-vida/programa-minha-casa-minha-vida-mcmv. Acesso em: 24 set. 2021.

CAIXA ECONÔMICA FEDERAL. CEF. Entidades. Recursos FDS. Brasília: CEF, 2019a. Disponível em: https://www.caixa.gov.br/Downloads/habitacao-minha-casa-minha-vida/MANUAL_MCMV_ENTIDADES.pdf. Acesso em: 28 ago. 2021.

CAIXA ECONÔMICA FEDERAL. CEF. Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil. Brasília: CEF, 2019b. Disponível em: https://www.caixa.gov.br/site/paginas/downloads.aspx. Acesso em: 26 mai. 2022.

CAIXA ECONÔMICA FEDERAL. CEF. Programa Minha Casa Minha Vida. Dispõe sobre as definições de habitações sociais e critérios para seleção de beneficiários. 2020. Brasília: CEF, 2020. Disponível em: http://www1.caixa.gov.br/gov/gov_social/municipal/programas_de_repasse_do_OGU/habitacao_interesse_social.asp. Acesso em 28 ago. 2021.

CARLO, J. C.; AMORIM, A. C. Análise das propostas de revisão do zoneamento bioclimático brasileiro: estudo de caso de Colatina, ES. Revista Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 17, n. 1, p. 373-391, jan./mar. 2017. DOI: https://doi.org/10.1590/s1678-86212017000100140.

CASAROTTO FILHO, N. C.; KOPITTKE, B. H. Análise de Investimentos: matemática financeira, engenharia econômica, tomada de decisão, estratégia empresarial. 11. ed. São Paulo: Atlas, 2010. 411 p.

CHANG, S.; CASTRO-LACOUTURE, D.; YAMAGATA, Y. Decision support for retrofitting building envelopes using multi-objective optimization under uncertainties. Journal of Building Engineering, v. 32, Nov. 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101413.

CHVATAL, K. M. S.; MARQUES, T. H. T. Avaliação de diferentes alternativas de modelagem de habitações de interesse social no programa de simulação de desempenho térmico Energyplus. Revista Tecnológica, Maringá, v. 25, n. 1, p. 67-79, ago. 2016. DOI: https://doi.org/10.4025/revtecnol.v25i1.28690.

CONFAZ. CONSELHO NACIONAL DE POLÍTICA FAZENDÁRIA. Convênio ICMS 129, de 4 de novembro de 2015. Altera o Convênio ICMS 54/07, que isenta do ICMS o fornecimento de energia elétrica para consumidores da Subclasse Residencial Baixa Renda, nos termos da Lei nº 10.438, de 2002. Publicado no DOU em 06.11.15, pelo Despacho 212/15. Brasília: CONFAZ, 2015. Disponível em: https://www.confaz.fazenda.gov.br/legislacao/convenios/2015/CV129_15. Acesso em: 28 ago. 2020.

ELETROBRÁS. CENTRAIS ELÉTRICAS BRASILEIRAS. Pesquisa de posse e hábitos de uso de equipamentos elétricos na classe residencial – Espírito Santo. 2019. Rio de Janeiro: ELETROBRÁS, 2019. 192 p. Disponível em: https://eletrobras.com/pt/AreasdeAtuacao/ESTADOS_ESPIRITO_SANTO.pdf. Acesso em: 28 ago. 2020.

ELETROBRÁS. CENTRAIS ELÉTRICAS BRASILEIRAS. Tabela de estimativa de consumo médio mensal de eletrodomésticos de acordo com um uso hipotético. Rio de Janeiro: ELETROBRÁS, 2015. Disponível em: http://www.industriahoje.com.br/wp-content/uploads/downloads/2015/01/Tabela-Consumo-Equipamentos-Procel-Eletrobras.pdf. Acesso em: 28 ago. 2020.

ENERGYPLUS. EnergyPlus documentation: Engineering Reference. Washington, D.C.: US Department of Energy, 2018. Disponível em: https://energyplus.net/assets/nrel_custom/pdfs/pdfs_v22.1.0/EngineeringReference.pdf. Acesso em: 03 jun. 2018.

EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION. CEN EN 15.251:2007: Indoor environmental input parameters for design and assessment of energy performance of buildings addressing indoor air quality, thermal environment, lighting and acoustics. Brussels: CEN-CENELEC, 2007. Disponível em: http://www.cres.gr/greenbuilding/PDF/prend/set4/WI_31_Pre-FV_version_prEN_15251_Indoor_Environment.pdf. Acesso em: 0e jun. 2018.

FRAGA, A. A. Potencial de adoção do conceito Zero Energy para edificações comerciais em Vitória-ES. 2020. 164 f. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) - Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo Universidade Federal do Espírito Santo. Vitória, 2020. Disponível em: https://sappg.ufes.br/tese_drupal//tese_14274_ANDERSON%20AZEVEDO%20FRAGA%20-%20VERS%C3O%20FINAL.pdf. Acesso em: 3 junho de 2021.

FRANCO, L. C.; MENDES, J. C. COSTA, L. C. B.; PIRA, R. R.; PEIXOTO, R. A. F. Design and thermal evaluation of a social housing model conceived with bioclimatic principles and recycled aggregates. Sustainable Cities and Society, v. 51, Nov. 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scs.2019.101725.

HERMAWAN, H.; HADIYANTO, H.; SUNARYO, S.; KHOLIL, A. A thermal performance comparison of residential envelopes at the tropical Highland for occupants’ thermal comfort. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, v. 200, 2018. Disponível em: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/200/1/012034/pdf. Acesso em: 19 nov. 2021.

IBGE. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Atlas do Censo Demográfico 2010: Urbanização. Rio de Janeiro: IBGE, 2013. Disponível em: https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv64529_cap6.pdf. Acesso em: 28 ago. 2020.

IEA. INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. Technology Roadmap: Energy Efficient Building Envelopes. Paris: IEA, 2013. Disponível em: https://www.iea.org/reports/technology-roadmap-energy-efficient-building-envelopes. Acesso em: 19 nov. 2021.

INCAPER. INSTITUTO CAPIXABA DE PESQUISA, ASSISTÊNCIA TÉCNICA E EXTENSÃO RURAL. Zonas Naturais do Espírito Santo: uma regionalização do Estado, das microrregiões e dos municípios, Vitória: INCAPER, 1999. 95 p. Disponível em: http://www.ijsn.es.gov.br/ConteudoDigital/20121211_es01655_zonasnaturaisdoespiritosanto.pdf. Acesso em 28 nov. 2021.

INMET. INSTITUTO INTERNACIONAL DE METEOROLOGIA. Normais climatológicas. 2016. Disponível em: https://portal.inmet.gov.br/normais. Acesso em: 28 ago. 2020.

INMETRO. INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E QUALIDADE INDUSTRIAL. Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais, RTQ-R. Brasília: INMETRO, 2012. 136 p. (Anexo da Portaria INMETRO nº 018/2012). Disponível em: http://www.pbeedifica.com.br/sites/default/files/projetos/etiquetagem/residencial/downloads/RTQR.pdf. Acesso em: 17 nov. 2021.

INMETRO. INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNOLOGIA. Catálogo de propriedades térmicas de paredes, coberturas e vidros. 2013. Disponível em: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/produtospbe/regulamentos/anexov.pdf. Acesso em 28 ago. 2020.

IOPES. INSTITUTO DE OBRAS PÚBLICAS DO ESPÍRITO SANTO. Tabela Referencial de Serviços - Obras. 2019. Disponível em: https://iopes.es.gov.br/referencial-preco-1. Acesso em 26 mai. 2022.

KIM, H.; CLAYTON, M. J. Parametric behavior maps: A method for evaluating the energy performance of climate-adaptive building envelopes. Energy and Buildings, v. 219, July 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2020.110020.

LABEEE. LABORATÓRIO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES. Seção Downloads. 2019. Arquivos climáticos em formato EPW. Disponível em: https://labeee.ufsc.br/downloads/arquivos-climaticos/formato-try-swera-csv-bin. Acesso em: 29 nov. 2021.

LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F. O. R. Eficiência energética na arquitetura. 3. ed. Rio de Janeiro: Eletrobrás/ PROCEL: Ministério de Minas e Energia, 2014. 366 p.

MACHADO, J. M.; NICO-RODRIGUES, E. A.; ALVAREZ, C. E. Desempenho térmico x sustentabilidade x custo para sistemas de vedação em habitações de interesse social. In: ENCONTRO LATINO-AMERICANO E EUROPEU SOBRE EDIFICAÇÕES E COMUNIDADES SUSTENTÁVEIS, 13., 2017, São Leopoldo. Anais [...]. Porto Alegre: ANTAC, 2017. p.1581-190. Disponível em: https://lpp.ufes.br/sites/lpp.ufes.br/files/field/anexo/desempenho_termico_-sustentabilidade.pdf. Acesso em 08 ago. 2018.

MACHADO, J. M.; SIRTULI, B. P.; NICO-RODRIGUES, E. A.; ALVAREZ, C. E. Sustentabilidade e desempenho térmico em habitação de interesse social: aplicação da ferramenta ISMAS em Vitória – ES para vedações verticais. Paranoá, n. 27, p. 95-112, jan;/ jun. 2020. DOI: https://doi.org/10.18830/issn.1679-0944.n27.2020.06

MORAIS, J. M. S. C.; LABAKI, L. C. CFD como ferramenta para simular ventilação natural interna por ação dos ventos: estudos de caso em tipologias verticais do "Programa Minha Casa, Minha Vida". Revista Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 17, n. 1, p. 223-244, jan./mar. 2017. DOI: https://doi.org/10.1590/s1678-86212017000100133.

NICOL, J. F.; HUMPHREYS, M. A. Adaptive thermal comfort and sustainable thermal standards for buildings. Energy and Buildings, v. 34, n. 6, p. 563-572, July 2002. DOI: https://doi.org/10.1016/S0378-7788(02)00006-3.

NICO-RODRIGUES, E. A.; ENGEL ALVAREZ, C.; SANTO, A. D.; PIDERIT, M. B. Quando a janela define a condição de desempenho térmico em ambientes ventilados naturalmente: caso específico das edificações multifamiliares em Vitória, ES. Revista Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 15, n. 2, p. 7-23, abr./jun. 2015. DOI: https://doi.org/10.1590/s1678-86212015000200011.

OLIVEIRA, C. C.; SAKIYAMA, N. R. M.; MIRANDA, L. V. Desempenho térmico de uma edificação unifamiliar naturalmente ventilada para o clima de Teófilo Otoni-MG. REEC - Revista Eletrônica de Engenharia Civil, v. 13, n. 2, abr. 2017. DOI: 10.5216/reec.v13i2.42940.

OLIVEIRA, P. A.; LUNARDI, D. G. Influência da envoltória no desempenho termoenergético de edificações institucionais no semiárido. PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção, Campinas, v. 9, n. 4, p. 276-289, dez. 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.20396/parc.v9i4.8651048.

PALAORO, L. B. Mapa Solar Interativo: um método proposto para Vitória/ES. 2019. 131 f. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) - Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo do Centro de Artes. Universidade Federal do Espírito Santo. Vitória, 2019. Disponível em: https://lpp.ufes.br/sites/lpp.ufes.br/files/field/anexo/textodissertacao_lohanepalaoro_revisaofinal_1_5.asd__0.pdf. Acesso em: 4 out. 2020.

PARI QUISPE, D. K. Estrategias bioclimáticas pasivas para el confort térmico en viviendas de interés social mesoandinas: caso Ciudad de Puno. 2021. 242 p. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) - Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo. Faculdade de Arquitetura e Urbanismo. Universidade de Brasília. Brasília, 2021.

PROJETEEE. PROJETANDO EDIFICAÇÕES ENERGETICAMENTE EFICIENTES. Dados climáticos. Florianópolis: Projeteee, 2020. Disponível em: http://projeteee.mma.gov.br/dados-climaticos/. Acesso em: 28 ago. 2020.

PUCCINI, A. D. L. Matemática Financeira: Objetiva e Aplicada. 9. ed. rev. e atual. São Paulo: Elsevier, 2011. 353 p.

ROETZEL, A.; TSANGRASSOULIS, A.; DIETRICH, U.; BUSCHING, S. A review of occupant control on natural ventilation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 14, n. 3, p. 1001–1013, Apr. 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.11.005.

RORIZ, M. Classificação de climas do Brasil - Versão 2.1. São Carlos: ANTAC, 2013. Disponível em: http://www.labeee.ufsc.br/sites/default/files/Climas_v2-1.pdf. Acesso em: 28 ago. 2020.

RORIZ, M. Classificação de climas do Brasil - Versão 3.0: Relatório Interno. São Carlos: ANTAC, 2014.Disponível em: http://www.labeee.ufsc.br/sites/default/files/Climas_v3.pdf. Acesso em: 28 ago. 2020.

RORIZ, M. Uma proposta de revisão do zoneamento bioclimático brasileiro: Relatório Interno. São Carlos: ANTAC, 2012. Disponível em: http://www.labeee.ufsc.br/sites/default/files/projetos/Proposta_Revisao_Zoneamento_Bioclimatico.pdf. Acesso em: 28 ago. 2020.

SANTANA NETO, E. J.; SILVA, R. C. Cobogó computacional: da computação material e da atualização de elementos vazados na arquitetura. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 16, São Paulo, 2016. Anais [...]. Porto Alegre: ANTAC, 2016.

TRZCINSKI, C.; AMARAL, A. J. Política de Habitação de Interesse Social no recorte da segregação socioespacial e os efeitos da violência social. Colóquio - Revista do Desenvolvimento Regional, Taquara, v. 16, n. 2., p. 27-49, Edição Especial II SNDR, jan. 2019. DOI: https://doi.org/10.26767/coloquio.v16i2.1215.

VETTORAZZI, E.; RUSSI, M.; SANTOS, J. C. P. A utilização de estratégias passivas de conforto térmico e eficiência energética para o desenvolvimento de uma habitação unifamiliar. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DE SUSTENTABILIDADE E HABITAÇÃO DE INTERESSE SOCIAL, 2., 2010, Porto Alegre. Anais [...]. Porto Alegre: CHIS, 2010.

XAVIER, A. C. A.; LUKIANTCHUKI, M. A. Análise da ventilação natural em uma habitação de interesse social, com diferentes configurações de muro, através de simulações CFD. Risco Revista de Pesquisa em Arquitetura e Urbanismo (Online), v. 19, p. 1-19, jun. 2021. DOI: 10.11606/1984-4506.risco.2021.169870.

Creative Commons License
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Copyright (c) 2022 PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção

Downloads

Não há dados estatísticos.