Desempenho Térmico de edificações
Aula 10: Eficiência energética em janelas
PROFESSORES
Roberto
Lamberts
Deivis Luis Marinoski
ECV 5161
UFSC
FLORIANÓPOLIS
Unidade deportiva Atanasio Girardot - Medellín
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Histórico e propriedades térmicas de janelas: eficiência energética em edificações, Manuais, Projetos, Pesquisas de Climatologia
Este documento fornece um breve histórico sobre a evolução das janelas e suas propriedades térmicas, abordando conceitos como fluxo de calor, refletor escuro, isolamento térmico e efeito de espelho. Além disso, são apresentadas diferentes características e aplicações de vidros térmicos, visando a melhoria da eficiência energética em edificações.
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
2021
1 / 48
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Desempenho Térmico de edificações
Aula 10: Eficiência energética em janelas
PROFESSORES Roberto Lamberts Deivis Luis Marinoski
ECV 5161 UFSC Unidade deportiva Atanasio Girardot - Medellín^ FLORIANÓPOLIS
Desempenho térmico
estrutura
Tecnologias disponíveis
Eficiência introdução energética
2
P & D novos produtos
Importância
Histórico
Características
Fechamento
Fluxo de calor
Propriedades
Radiação solar
Exemplo
Vidros duplos;
Vidros e filmes múltiplos
Vidros tingidos
Vidros e filmes reflexivos
Camadas de baixa emissividade e espectralmente seletivas
Gás de baixa condutividade
Espaçadores termicamente melhorados
Materiais para esquadrias e para vedação
Impacto no consumo de energia
Novas tecnologias
Janelas no Brasil
Seleção de janelas
Certificação e Selagem
NFRC + Considerações principais
Normas
Mercado
Brasil x Exterior
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Um breve histórico (^) – (^) Desempenho
(^) – (^) Tecnologia
(^) – (^) EE (^) – (^) P&D (^) – (^) Certificação
- (^) Seleção
(^) – (^) Brasil
- As casas primitivas não tinham janelas ;
- Um buraco para saída de fumaça pode ser considerado como sendo a primeira forma de janela;
- A saída de fumaça melhorava a qualidade do ar interno;
- Este buraco proporciona entrada de luz, mas também a perda de calor ;
- Uma folha de fechamento - transformando a janela em uma espécie de segunda porta ;
5
Um breve histórico
- Uma abertura na parede - poderia tanto ser aberta para entrada de ar e luz, ou fechada para segurança e proteção ;
- A primeira janela de vidro transparente foi usada nos tempos romanos ;
- No século XVII a produção de chapas de vidro é tem um grande desenvolvimento na França;
- A partir do século XIX muitas inovações foram vistas e disponibilizadas para o público em geral (vidros maiores, mais resistentes, de maior qualidade);
(^) – (^) Desempenho
(^) – (^) Tecnologia
(^) – (^) EE (^) – (^) P&D (^) – (^) Certificação
- (^) Seleção
(^) – (^) Brasil
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Pode-se considerar três tipos de fluxo de energia através das janelas como sendo principais:
- Perdas e ganhos de calor (não solar) na forma de condução, convecção e radiação;
- Ganho de calor solar na forma de
radiação ;
- Trocas de ar (ventilação e infiltração).
Características energéticas das janelas (^) – (^) Desempenho
(^) – (^) Tecnologia
(^) – (^) EE (^) – (^) P&D (^) – (^) Certificação
(^) – Seleção
(^) – (^) Brasil
DESEMPENHO TÉRMICO DE JANELAS
- Fechamento transparentes
- Fluxo de calor em janelas
- Propriedades térmicas
- Radiação solar
- Exemplo
As principais trocas térmicas em uma edificação acontecem geralmente nas janelas, claraboias, ou outro elemento transparente da arquitetura;
Entre as formas trocas térmicas da edificação com o meio externo por condução, por convecção e por radiação , está última se diferencia dos processos observados em superfícies opacas devido à parcela de radiação que é transmitida para o ambiente, descrita pela propriedade transmissividade do vidro.
Fechamentos transparentes
Radiação transmitida, refletida e absorvida pelo vidro. Fonte Lamberts et al, 2014
1010
10
Fluxo de calor através da janela
q = U × Text + α × RS × Rse − Tint + α × RS
q = U × Text − Tin) + (U × α × Rse + α × RS
q = U × Text − Tin + FS × RS
O fluxo de calor que atravessa a janela é dado por:
Onde: U é a transmitância térmica; Rse é a resistência superficial externa; RS é a radiação solar incidente; FS é o fator solar.
(^) – (^) Desempenho
(^) – (^) Tecnologia
(^) – (^) EE (^) – (^) P&D (^) – (^) Certificação
(^) – Seleção
(^) – (^) Brasil
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Propriedades térmicas do vidro
Comportamento térmico de alguns vidros segundo RIVERO (1986)
Tipo de vidro (^) Comum 0,85 0,07 0, Absorvente claro 0,52 0,41 0, Absorvente médio 0,31 0,63 0, Absorvente escuro 0,09 0,86 0, Refletor médio 0,25 0,42 0, Refletor escuro 0,11 0,42 0,
(^) – (^) Desempenho
(^) – (^) Tecnologia
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(^) – Seleção
(^) – (^) Brasil
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Fator solar para alguns tipos de proteções solares segundo LAMBERTS et al (2014)
Propriedades térmicas do vidro (^) – (^) Desempenho
(^) – (^) Tecnologia
(^) – (^) EE (^) – (^) P&D (^) – (^) Certificação
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Anexo geral v do RAC
Propriedades térmicas do vidro (^) – (^) Desempenho
(^) – (^) Tecnologia
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Anexo geral v do RAC
Propriedades térmicas do vidro (^) – (^) Desempenho
(^) – (^) Tecnologia
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Radiação solar incidente em planos verticais e horizontais para o dia 22 de dezembro na latitude 30° Sul segundo FROTA & SCHIFFER (1995)
Radiação solar
Orientação Radiação solar (W/m^2 ) 6h 7h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h Sul 142 188 143 78 63 68 65 68 63 78 143 188 142 Sudeste 330 563 586 502 345 116 65 68 63 58 50 43 25 Leste 340 633 715 667 517 309 65 68 63 58 50 43 25 Nordeste 165 357 456 475 422 311 146 68 63 58 50 43 25 Norte 25 43 50 58 117 170 179 170 117 58 50 43 25 Noroeste 25 43 50 58 63 68 146 311 422 475 456 357 165 Oeste 25 43 50 58 63 68 65 309 517 667 715 633 340 Sudoeste 25 43 50 58 63 68 65 116 345 502 586 563 330 Horizontal 114 345 588 804 985 1099 1134 1099 985 804 588 345 114
(^) – (^) Desempenho
(^) – (^) Tecnologia
(^) – (^) EE (^) – (^) P&D (^) – (^) Certificação
(^) – Seleção
(^) – (^) Brasil
TECNOLOGIAS DISPONÍVEIS
- Vidros duplos;
- Vidros e filmes múltiplos
- Vidros tingidos
- Vidros e filmes reflexivos
- Camadas de baixa emissividade e espectralmente seletivas
- Gás de baixa condutividade
- Espaçadores termicamente melhorados
- Materiais para esquadrias e para vedação
Características:
- Aumento da resistência térmica
- Pequena redução da transmissão de luz
- Melhor desempenho térmico com espaço igual a 12mm entre os panos quando preenchidos por ar Aplicações:
- Construções com necessidades de aquecimento ou resfriamento (uso freqüente do ar-condicionado)
Vidros duplos
2020
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Características:
- Aumento da resistência térmica (maior que os vidros duplos)
- Menor condensação durante o inverno
- Visibilidade é reduzida com cada camada adicional
- Redução do Ganho de calor solar
- Problema: aumento da espessura da janela
Aplicações:
- Climas Frios (onde a redução da perda de calor é a prioridade)
- Climas bastante quentes
Vidros e filmes múltiplos (^) – (^) Desempenho
(^) – (^) Tecnologia
(^) – (^) EE (^) – (^) P&D (^) – (^) Certificação
(^) – Seleção
(^) – (^) Brasil