Edificios Energeticamente Eficientes e Inteligentes

EDIFÍCIOS ENERGETICAMENTE EFICIENTES E INTELIGENTES

As novas tecnologias de informação aplicadas ao controlo e gestão dos sistemas de comunicação, iluminação, climatização, controlo de acessos, detecção de incêndios e intrusão, criaram um novo conceito, o de edifícios inteligentes. A permanente monitorização das condições ambientais e de utilização dos espaços interiores e exteriores dos edifícios, permite aos sistemas de controlo informatizados, a tomada de uma série de decisões como sejam a abertura ou fecho de estores e janelas, das quais poderão resultar poupanças energéticas significativas.

Estas novas tecnologias aplicadas aos edifícios (domótica), permitem uma eficiente gestão dos consumos de energia maximizando as condições de segurança e conforto  dos seus utilizadores.

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

A energia despendida na climatização de uma habitação, depende directamente do isolamento que esta apresentar face às condições climatéricas exteriores. Sempre que o material de construção não for isolante, dever-se-á instalar um isolante térmico, que reforce a capacidade intrínseca do material de construção utilizado, em isolar as condições ambientais interiores das exteriores.

Existem ainda matérias de construção com um desempenho energético particular como sejam a pedra ou a taipa (argamassa constituída por terra barrenta, pequenas pedras, água e palha) que não sendo isolantes térmicos, dispõem de uma elevada inércia térmica, ou seja, demoram muito tempo a aquecer e a arrefecer, estas características bem aproveitadas ao nível do projecto, podem resultar numa habitação com um comportamento térmico dinâmico muito interessante.

A transmissão de calor processa-se segundo três mecanismos:

• Por condução;
• Por convecção;
• Por radiação;

Basicamente, a condução térmica ocorre quando se aquece um corpo sólido (ex: uma barra metálica) num determinado ponto, e o calor se difunde por toda a restante superfície desse mesmo corpo.

A convecção ocorre quando, por exemplo, uma massa de ar quente embate num corpo sólido e lhe transfere parte da sua carga térmica aquecendo o corpo.

A melhor forma de ilustrar a transmissão de calor por radiação é pensar no calor que sentimos quando nos expomos ao sol, nessa altura, o nosso corpo recebe calor do sol por radiação, este processo de transferência térmica cessa de imediato quando nos colocamos à sombra.

Uma habitação encontra-se sujeita a estes três mecanismos de transferência térmica.

Para manter as nossas habitações com a adequada temperatura de conforto, temos de a isolar das temperaturas, normalmente adversas, do exterior (calor no Verão e frio no Inverno), ou seja é necessário contrariar os mecanismos de transferência de calor com o exterior.

Os pontos críticos para as trocas de calor entre o interior e o exterior de uma habitação são:

• Paredes expostas ao exterior;
• Portas e janelas exteriores;
• Tecto;
• Chão do piso térreo.

As paredes expostas, transferem calor com o exterior por convecção, condução e radiação.

Para evitar este processo, existem no mercado diversos tipos de isolamento térmico que poderão ser aplicados no interior da parede e/ou na face exterior da parede, possibilitando as seguintes configurações.

Dos três métodos apresentados, o mais eficiente é o que apresenta isolamento interior e exterior e o menos eficiente é o que apenas comporta isolamento no interior da parede. Por fim, a cor das paredes influencia a absorção de energia por radiação, paredes brancas resultam na reflexão da maior parte dos raios solares e como tal casas mais frescas no Verão.

Tal como as paredes, as portas e janelas, transferem calor com o exterior por convecção e condução, no entanto, devem-se ter em consideração duas zonas distintas, a zona envidraçada e a zona não envidraçada.

De forma a diminuir as transferências térmicas com o exterior, as zonas envidraçadas deverão ser constituídas por vidros duplos, separadas por uma câmara de ar que actua como isolante térmico. Sempre que o tamanho da área envidraçada desaconselhe a utilização de vidros duplos, ou sempre que não previr a utilização de cortinas, é de todo aconselhável a instalação de vidros especiais que reduzam as transferências térmicas por condução e por radiação, caso contrário poderá ter algumas surpresas desagradáveis (excesso de calor no Verão e excesso de frio no Inverno).

As zonas não envidraçadas, se forem metálicas, deverão ter corte térmico, ou seja terem embutido um material isolante que evite as transferências térmicas entre o exterior e o interior da habitação.

O sistema de fecho das portas e janelas, deve ser tal que impeça a circulação de ar entre o interior e o exterior, sempre que tal não aconteça, as portas e janelas devem ser devidamente calafetadas.

O tecto, para além dos mecanismos de condução e convecção térmica, está particularmente sujeito à incidência directa dos raios solares, de onde resulta a transferência de calor por radiação, assim para além do isolante que atenua a condução térmica, dever-se-á instalar um isolante que atenue a transferência de calor por radiação, constituído por materiais reflectores como sejam o alumínio.

No mercado existem disponíveis telhas pretas, a sua utilização é, do ponto de vista térmico, grandemente desaconselhada, uma vez que o preto é a cor que mais energia absorve/emite por radiação, assim telhados pretos promovem casas muito quentes de dia e muito frias de noite.

Ao nível do piso térreo, as transferências térmicas ocorrem por condução do solo para o piso térreo do edifício e novamente por condução deste para os seus habitantes. Este fenómeno é particularmente adverso, uma vez que é grande a sensação de desconforto térmico associada ao facto de se ter os pés frios. Pode-se interromper esta cadeia de transmissão térmica pela colocação de um piso isolante (madeira, soalho flutuante, etc) mas também por alguns cuidados a ter na elaboração do projecto de construção civil, como sejam a criação de uma caixa de ar sob o piso térreo.

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PROJECTO

O projecto arquitectónico é determinante para o bom desempenho energético do edifício, neste sentido há algumas considerações que deverão ser levadas em linha de conta:

• Orientação solar, o edifício, sempre que possível, deverá estar orientado para Sul;
• A disposição dos espaços interiores deverão ser de modo a promover uma boa ventilação dos mesmos;
• Iluminação, sempre que possível o projecto deve promover a iluminação natural dos espaços interiores, sem prejuízo do desempenho térmico dos mesmos.

O projecto de arquitectura deve promover uma adequada ventilação dos espaços, mas evitar infiltrações de ar frio/quente, como as que normalmente ocorrem pela indevida colocação das caixas de estores.

Ao nivel do projecto das instalações técnicas alguns cuidados também deverão ser levados em linha de conta:

• Tubagens de gás, sempre que o edifício disponha de tubagens de gás fixas, estas devem ser isoladas termicamente.
• Tubagens de água quente, todas as tubagens de água quente devem ter o menor comprimento possível e ser termicamente isoladas, em especial aquelas que atravessam o exterior do edifício.

Entre outros, um estudo da empresa de seguros Wisconsin, demonstrou que a utilização eficiente do sistema de iluminação, a par de uma arquitetura luminosa, sistemas de isolamento, condicionamento de ar e ventilação eficientes podemos diminuir até 40% do consumo de energia de um edifício.