Análise da demanda energética para climatização de fachadas ventiladas para regiões climáticas brasileiras

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018.Atualmente, o consumo energético é item de suma importância na avaliação de edificações, pois estima-se que, no setor de construção civil, ele seja de 45% nos EUA e 42% no Reino Unido, enquanto que a média de 31% é contabilizada nos países da Organização de Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OECD) em comparação com o total de consumo de energia de toda a indústria. No Brasil o consumo energético por edificações representa 50% do consumo de eletricidade no país. Edificações que prezam pela eficiência energética necessitam de envoltórias pensadas para a localidade e região climática em que se situam, e é nesse panorama que esta pesquisa está inserida, um estudo acerca da Energia Operacional de Fachadas Ventiladas Opacas comparativamente à Fachadas com revestimento aderido para edificações habitacionais de múltiplos pavimentos, em nove regiões climáticas no Brasil (classificação Köeppen-Geiger). Neste estudo foi quantificada e analisada a Energia Operacional de Fachada Ventilada de Granito e a de Fachada de Revestimento Aderido de Granito para efeito de comparação. Com os resultados dos custos energéticos de cada uma e o levantamento de custo de implantação, foi realizada a análise do custo-benefício de implantação das fachadas ventiladas opacas nas 16 cidades analisadas. Também foram realizadas, nas nove regiões climáticas, três análises paramétricas para verificar o impacto de diferentes revestimentos (granito, porcelanato e cerâmica), diferentes espessuras de câmara de ar (5, 10 e 15cm) e diferentes aberturas para entrada e saída de ar (2, 4 e 6cm). Para obtenção dos dados, foram realizadas simulações no sistema de informação BIM e BES, com o auxílio de dois softwares de mesma empresa, Autodesk Revit 2018 e Green Building Studio. Os resultados encontrados corroboram os resultados de outros autores e conclui-se que a economia energética apresentada pelas fachadas ventiladas em relação às fachadas de revestimento aderido é de grande relevância, principalmente em climas mais quentes, uma vez que os maiores benefícios encontrados neste estudo foram nas regiões climáticas Af, Am, As, Aw e BSh. Para o Brasil é um sistema de impacto significativo, pois a maior parte do território nacional encontra-se nas zonas mais quentes, colaborando para menores impactos ambientais ao longo da vida útil das edificações que o utilizam e onde foi encontrado o melhor custo-benefício. As análises paramétricas mostraram diferenças nas análises em algumas cidades, demonstrando a influência do clima em diferentes quesitos analisados.Currently, energy consumption is a very important parameter when evaluating building efficiency since it is estimated that of the total energy consumption of the industry sector, the construction sector accounts for 45% and 42% in the USA and United Kingdom, respectively, and for 31% on average in the countries of the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD). In Brazil, the energy consumed in buildings accounts for 50% of the electricity consumption in the country. Energy efficient buildings need envelopes designed for the locality and climatic zone where they are located. This research addresses this question by comparing the operational energy consumption between opaque ventilated facade and cladding facades on residential buildings in nine different climatic zones in Brazil (Köeppen-Geiger classification). Therefore, the operational energy of a granite ventilated facade and adherent granite facade were quantified and analyzed for comparison purposes. After obtaining the energy costs and the cost of implantation of each one, the cost-benefit analysis of installing the ventilated facades was carried out in the 16 cities analyzed. In the nine climatic zones, three parametric analyses were performed to verify the impact of different coatings (granite, porcelain and ceramic), different air chamber thicknesses (5, 10 and 15 cm) and different air inlet and outlet openings (2, 4 and 6 cm). Simulations were performed in the BIM and BES information systems to obtain the data, using two software from the same company, Autodesk Revit 2018 and Green Building Studio. The obtained results corroborate previous results by other authors and allowed to conclude that ventilated facades provide a significant energy saving capability compared to adherent facades, especially in warmer climates, since the greatest benefits found in this study were in the Af, Am, As, Aw and BSh climatic zones. In Brazil, since most of the national territory is located in hot climate areas, this system can have a significant effect, contributing to lower environmental impact throughout the life cycle of the buildings using it and the best cost-benefit. Parametric analyzes showed differences in the analyses in some cities, demonstrating the climate influence on the different analyzed questions