Análise de estratégias bioclimáticas em edificações escolares: um estudo de caso na E.E.B Profa. Isabel Flores Hübbe em Araranguá/SC

Abstract

Com o propósito de construir edificações energeticamente sustentáveis e, ainda, proporcionar conforto térmico, uma das possibilidades é implementar estratégias bioclimáticas. Considerando o impacto do conforto térmico no desempenho de atividades intelectuais, as escolas são edificações que merecem atenção. Nesse sentido, este estudo teve por objetivo analisar os impactos da utilização de estratégias bioclimáticas no desempenho termo energético de uma instituição escolar localizada em Araranguá (SC). A pesquisa teve quatro movimentos de pesquisa. O primeiro deles, realizado a partir de visita técnica, resultou na identificação de duas estratégias bioclimáticas presentes na edificação úteis para a zona bioclimática 2: ventilação natural e sombreamento nas aberturas. O segundo movimento, efetivado por meio de simulação no software EnergyPlus, possibilitou classificar os valores de carga térmica de acordo com a INI-C. A partir disso, obteve-se os valores de carga térmica para a condição real de 8.367,88 kWh/ano e de 29.111,68 kWh/ano para a condição de referência. Isso representou uma redução de 71,26% na carga térmica anual. O mesmo tipo de simulação foi utilizado no terceiro movimento de pesquisa. Contudo as condições avaliadas consideraram a edificação sem as estratégias bioclimáticas. A partir disso, obteve-se aumentos de 771,8 kWh/ano, ao se desconsiderar a estratégia de sombreamento, e de 13.088,22 kWh/ano, ao se excluir a ventilação natural, em relação à edificação real. Retirando-se ambas as estratégias, o aumento foi ainda maior, representando 15.067,16 kWh/ano. Mesmo assim, a etiquetagem resultou em classe A para todas as condições. O quarto movimento de pesquisa, implementado através da comparação dos requisitos mínimos de desempenho térmico da envoltória e o das normas vigentes, permitiu identificar que a envoltória possui um desempenho térmico satisfatório. Frente ao exposto, conclui-se que a implementação de estratégias bioclimáticas pode melhorar o conforto térmico da edificação. Além disso, pode contribuir na redução do consumo de condicionamento artificial de edificações, sendo, portanto, importante considerá-las no projeto das instituições escolares. Conclui-se, também, que a etiquetagem de edificações é uma ferramenta satisfatória para a análise dos sistemas da edificação, posto que permite uma comparação dinâmica entre as condições avaliadas. Portanto, seria interessante que a obrigatoriedade desse tipo de classificação fosse ampliada para todas as edificações escolares.

In order to build energy-sustainable buildings and also provide thermal comfort, one of the possibilities is to implement bioclimatic strategies. Considering the impact of thermal comfort on the performance of intellectual activities, schools are buildings that deserve attention. Considering this, the purpose of this study was to analyze the impacts of the use of bioclimatic strategies on the thermal-energy performance of a school located in Araranguá (SC). The research had four movements. The first movement, carried out after a technical visit, resulted in the identification of two bioclimatic strategies present in the building useful for bioclimatic zone 2: natural ventilation and shading in the openings. The second movement, carried out through simulation in the EnergyPlus software, made it possible to classify the thermal load values according to the INI-C. From this, the thermal load values for the actual condition of 8,367.88 kWh/year and 29,111.68 kWh/year for the reference condition were obtained. This represented a 71.26% reduction in the annual heat load. The same type of simulation was used in the third research movement. However, the conditions evaluated considered the building without bioclimatic strategies. From this, increases of 771.8 kWh/year were obtained when disregarding the shading strategy, and 13,088.22 kWh/year when excluding natural ventilation, in relation to the real building. When both strategies were removed, the increase was even greater, representing 15,067.16 kWh/year. Even so, the labeling resulted in class A for all conditions. The fourth research move, implemented by comparing the minimum thermal performance requirements of the envelope and the current standards, identified that the envelope has a satisfactory thermal performance. It can be concluded that the implementation of bioclimatic strategies can improve the thermal comfort of the building. In addition, it can contribute to reducing the consumption of artificial conditioning in buildings, and therefore, it is important to consider them in the design of school institutions. It is also concluded that the labeling of buildings is a satisfactory tool for the analysis of the building systems, since it allows a dynamic comparison between the evaluated conditions. Therefore, it would be interesting if the obligation of this type of classification were extended to all school buildings.