Sistemas solares passivos na arquitectura em Portugal - Os envidraçados nos edifícios residenciais em Lisboa

• Author(s): Tavares, Márcia Cristina Pereira
• Date: 2012
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.5/6080
• Origin: Repositório da UTL
• Subject(s): Sistemas solares passivos; Térmica dos edifícios; Passive solar systems; Thermal buildings
• Document Type: Doctoral thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Gonçalves, Hélder José Perdigão
• Contributor(s): Repositório da Universidade de Lisboa

Description

Tese de Doutoramento em Arquitectura, especialidade em Tecnologias da Arquitectura.

O presente estudo procura, para edifícios com grandes áreas de vãos envidraçados, disponibilizar informação relativa às questões de conforto e de consumo de energia para aquecimento e arrefecimento, com particular ênfase em fracções de edifícios residenciais localizados num clima temperado, onde co-existem as duas estações bem diferenciadas tendo-se, neste trabalho, optado por seleccionar edifícios situados na localidade de Lisboa. Tendo em conta, o aumento crescente das áreas de envidraçados em edifícios residenciais, frequentemente superiores a 60% da área das fachadas em que estão inseridos, torna-se de extrema importância avaliar a influência de tais opções arquitectónicas no binómio conforto térmico-energia. Para o efeito, foi seleccionado um conjunto de unidades habitacionais no parque edificado lisboeta, em que a um dos critérios que presidiu à selecção dos mesmos diz respeito à dimensão da área de vãos. Além deste critério, optou-se também por o universo de estudo ser balizado pela entrada em vigor da primeira Regulamentação Térmica dos Edifícios em Portugal, RCCTE, Decreto de Lei 40/90 de 6 de Fevereiro, em que apenas os edifícios construídos depois de 1990 foram objecto de estudo. No conjunto seleccionado, 22 fracções, foram levadas a cabo monitorizações, entre 2007 e 2009, nas estações de Verão e de Inverno, conducentes à avaliação das condições interiores em termos da temperatura do ar e humidade relativa, num total de quatro campanhas experimentais. Com base nos resultados das diversas campanhas de monitorização, e levantamento dimensional e construtivo, foram construídos no software de simulação térmica EnerguPlus (E+) modelos detalhados e simplificados à semelhança das unidades monitorizadas, de forma a ter sido considerado neste processo as características de cada unidade habitacional e as condições em que foram monitorizadas. Por fim, foi ainda possível definir e calibrar dois modelos tipológicos capazes de responder e representar um universo mais alargado de soluções: Modelo1 com uma única face exposta e Modelo 2 com duas faces expostas opostas. Com base nas monitorizações, construção dos modelos e respectiva calibração, foi possível identificar os efeitos e influências de alguns parâmetros no comportamento térmico de fracções com tais características de envidraçados, embora numa fase inicial do trabalho, não tivessem sido extensivamente explorados. Os modelos simplificados foram utilizados para o desenvolvimento de uma Matriz de soluções e estudos decorrentes, sendo as soluções presentes na Matriz resultantes de diversas combinações entre os elementos constituintes de um sistema passivo de fácil integração num edifício: sistema de ganho directo. As opções da Matriz, foram obtidas a partir da combinação entre os elementos de captação (envolvente não-opaca: envidraçados), armazenamento/amortecimento e retenção (envolvente opaca: massa térmica e isolamento térmico). Para cada elemento da Matriz foram ainda submetidas variações ao nível de: orientação, localização no edifício e estratégias de dissipação de calor - ventilação natural. Partindo de uma abordagem experimental/numérica foi possível concretizar os objectivos do estudo, e verificar quais são de facto as possibilidades de se obter condições interiores de temperatura que conduzam a menores valores de necessidades de energia para obtenção das condições de conforto térmico, bem como avaliar a influência dos parâmetros contemplados na Matriz (correlacionados com intenções de projecto). Procura-se deste modo contribuir para a tomada de decisões ainda numa fase inicial de projecto, sendo sempre disponibilizados dados quantitativos e qualitativos de desempenho nas principais estações do ano (temperatura e necessidades energéticas) e de forma integrada em termos anuais.