Análise de sensibilidade por meio de experimento fatorial de parâmetros de desempenho térmico de envoltórias de edificações residenciais : contribuição à revisão das normas brasileiras.

Abstract

O usual baixo desempenho térmico de edificações residenciais ocasiona o aumento de consumo de energia pelo uso de condicionamento artificial para a obtenção de conforto. Com o intuito de regular o desempenho térmico mínimo de uma edificação, foram instituídas normas nacionais de desempenho, a norma NBR 15.220 e a norma NBR 15.575. Contudo, o Brasil possui uma diversidade climática considerável ao longo do seu território, com diferentes demandas para o desempenho térmico de edificações, em que as variáveis que impactam no desempenho térmico terão influências diferenciadas. Assim, o objetivo deste trabalho é a avaliação daqueles fatores que apresentam maior influência no desempenho térmico de uma edificação residencial multifamiliar para diferentes climas do Brasil. Para tal, a metodologia adotada consiste no emprego do experimento fatorial abrangendo as principais variáveis de desempenho térmico segundo a literatura. As variáveis estudadas são: a transmitância térmica das paredes, a capacidade térmica das paredes, a absortância das paredes, a transmitância térmica dos vidros, a existência de sombreamento, o emprego da ventilação natural, a transmitância térmica das coberturas, a capacidade térmica das coberturas, a absortância das coberturas e a existência de ático ventilado. Optou-se por trabalhar com o experimento fatorial das paredes e coberturas separado em função do número de testes que seriam necessários realizar. Os fatores, conforme o experimento fatorial, foram variados em dois níveis pré-estabelecidos, para que pudesse ser analisada a sua contribuição na variável resposta, as horas de conforto. A resposta do edifício às variações dos fatores em análise foi obtida por meio de simulação computacional para 26 localidades com diferentes climas conforme a classificação climática de Nimer (1979). O caso de estudo adotado foi um protótipo de habitação multifamiliar de seis pavimentos e quatro apartamentos por andar, sendo que cada unidade habitacional possui dois dormitórios, um banheiro, uma sala e cozinha. Verificou-se uma diferença de comportamento térmico entre um dos dormitórios, em razão deste possuir uma área de parede exterior maior que os demais ambientes. Os fatores com maior influência foram a capacidade térmica, a ventilação natural e a absortância para as paredes e a transmitância térmica e a absortância para as coberturas. As recomendações obtidas foram comparadas com as recomendações da norma NBR 15.220 e da norma NBR 15.575 e o que se pode verificar é que o atendimento aos requisitos normativos não garantem condições de conforto térmico para alguns contextos climáticos, principalmente no caso da norma NBR 15.575. Constatou-se assim a necessidade de uma revisão do método de avaliação prescritivo das normas de desempenho que se baseiam fortemente na transmitância térmica da envoltória.