Verificação computacional das recomendações da norma NBR 15.220 - Parte 3/2005 para conforto térmico na cidade de Curitiba

Abstract

Resumo: Este estudo analisa as estratégias determinadas pela Norma Brasileira de Desempenho Térmico e Zoneamento Bioclimático, a NBR 15.220-3 para a cidade de Curitiba, localizada na Zona Bioclimática 01. A Norma estabelece doze estratégias para se atingir o conforto térmico no interior dos edifícios, levando em consideração a temperatura de bulbo seco e a umidade predominante em cada clima. Estas estratégias são visualizadas pela Carta Bioclimática correspondente a cada cidade. Este estudo busca através de simulação computacional, pelo software EnergyPlus, testar as estratégias bioclimáticas propostas pela Norma. O objetivo é esclarecer a possível fundamentação dos limites de temperatura relativos às diretrizes construtivas descritas em Norma, em especial os limites inferiores de temperatura da zona de conforto térmico, da zona que recomenda uso de massa térmica para aquecimento e da zona que recomenda arquitetura solar passiva. A pesquisa se restringe à análise da Zona Bioclimática 01. Para este fim a unidade de análise foi um apartamento padrão localizado na cidade de Curitiba- Paraná. Nele foram realizadas simulações com materiais construtivos de diferentes espessuras e propriedades térmicas. Os índices utilizados correspondem aos descritos em Norma. A partir da comparação dos resultados obtidos de temperatura interna do edifício em relação aos dados de temperatura externa, foram averiguadas as estratégias recomendadas pelo Diagrama Bioclimático. Nesse sentido foiverificada a aplicabilidade da estratégia de adição de massa térmica nos intervalos de 14 a 21 Graus Celsius de Temperatura de Bulbo Seco e da orientação solar do edifício para os intervalos de 10,5 a 14 Graus Celsius. Em conclusão, ocorreu a confirmação dos limites estipulados em Norma para a Zona de Massa Térmica. Além disso, as espessuras de parede, para efeito de capacidades térmica, foram mais bem definidas. Para a Zona de Aquecimento Solar os resultados não confirmaram o Diagrama Bioclimático descrito em Norma e novos estudos são necessários para a confirmação desteresultado. Esta pesquisa busca auxiliar um melhor entendimento das diretrizes normativas estipuladas pela Norma Brasileira de Desempenho Térmico das Edificações, de modo que as estratégias sejam claramente compreendidas e mais facilmente aplicadas. Para melhor elucidação desta conclusão sugere-se novos estudos para confirmar os dados obtidos e analisados. Palavras-chave: desempenho térmico, NBR 15.220-3, arquitetura bioclimática, Curitiba, zona bioclimática brasileira, Diagrama Bioclimático.

Abstract: This study analyzes the strategies determined by the Brazilian Standard for Thermal Performance and Bioclimatic Zoning, NBR 15220-3 to the city of Curitiba, located in Bioclimatic Zone 01. The standard establishes twelve strategies to achieve thermal comfort inside buildings, taking into account the dry bulb temperature and humidity prevailing in each climate. These strategies are visualized by the correspondent Bioclimatic Chart to each city. This study seeks through computer simulation, by the EnergyPlus software, to test the bioclimatic strategies proposed by the standard. The aim is to clarify the possible reasons for the temperature limits for the construction guidelines described in the standard, especially the lower limit temperature of the thermal comfort zone, the zone that recommends thermal mass use for heating and zone that recommends passive solar architecture. The research is restricted to the analysis of Bioclimatic Zone 01. For this purpose the unit of analysis was a standard apartment located in Curitiba- Paraná. Simulations were performed with building materials of different thicknesses and thermal properties as described in the standard and variations. From the comparison of the results of internal temperature of the building in relation to the external temperature data, strategies recommended by the Bioclimatic Diagram were investigated. In this sense the applicability of thermal mass addition strategy was verified in the ranges of 14 to 21 degrees Celsius Dry bulb temperature and the strategy of solar orientation of the building int he ranges of 10.5 to 14 degrees Celsius. In conclusion, the limits stipulated in the standard for Thermal Mass Zone were confirmed. Furthermore, the wall thicknesses, to effect thermal capacity, are better defined. For Solar Heating Zone the results did not confirm the Bioclimatic Diagram described in the Norm and further studies are needed for confirmation of this result. This research seeks to assist a better understanding of the regulatory guidelines established by the Brazilian Standard for Thermal Performance of Buildings, so that strategies are clearly understood and more easily applied. To elucidate this finding new studies are suggested in order to confirm the data obtained and analyzed. Key words: thermal performance, NBR 15.220-3, bioclimatic architecture, Curitiba, Bioclimatic Brazilian Zones, Bioclimatic Chart.