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O cálculo da resistência e da transmitância térmica de componentes de edificações

Como deve ser calculada a transmitância térmica? Como se calcula a resistência térmica total de um componente? Qual é o limite superior da resistência térmica total? Quais são os valores convencionais de resistências superficiais? Essas interrogações estão sendo exibidas na NBR 15220-2 de 02/2022 - Desempenho térmico de edificações - Parte 2 – Componentes e elementos construtivos das edificações — Resistência e transmitância térmica — Métodos de cálculo (ISO 6946:2017 MOD).

23/02/2022 - Equipe Target

NBR 15220-2 de 02/2022 - Desempenho térmico de edificações - Parte 2 – Componentes e elementos construtivos das edificações — Resistência e transmitância térmica — Métodos de cálculo (ISO 6946:2017 MOD)

A NBR 15220-2 de 02/2022 - Desempenho térmico de edificações - Parte 2 – Componentes e elementos construtivos das edificações — Resistência e transmitância térmica — Métodos de cálculo (ISO 6946:2017 MOD) especifica o método de cálculo da resistência térmica e da transmitância térmica de elementos e componentes de edificações, excluindo portas, janelas e outros elementos envidraçados, fachadas-cortina, componentes que envolvem transferência de calor com o solo, e componentes projetados para serem permeáveis ao ar. O método de cálculo se baseia na apropriada condutividade e resistência térmicas de projeto dos materiais e produtos para a aplicação considerada.

Aplica-se aos componentes e elementos compostos por camadas termicamente homogêneas (podendo incluir as camadas de ar). Este documento também especifica um método aproximado que pode ser utilizado para os elementos que contenham camadas não homogêneas, incluindo o efeito de fixações metálicas por meio de um termo de correção dado no Anexo F. Outros casos em que o isolamento é conectado por metal estão fora do escopo deste documento.

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Como deve ser calculada a transmitância térmica?

Como se calcula a resistência térmica total de um componente?

Qual é o limite superior da resistência térmica total?

Quais são os valores convencionais de resistências superficiais?

Este documento faz parte de uma série destinada à harmonização internacional da metodologia de avaliação do desempenho energético das edificações. Esta série é denominada conjunto de normas DEE. Todas as normas DEE seguem as regras específicas para assegurar a consistência, a clareza e a transparência geral. Todas as normas DEE proporcionam uma certa flexibilidade relacionada aos requisitos de métodos e dados de entrada, além de referências para as outras normas DEE, por meio da introdução de modelos normativos no Anexo A e de definições-padrão informativas no Anexo B.

Para o correto uso deste documento, é fornecido um modelo normativo no Anexo A para a especificação dessas escolhas. As definições-padrão informativas são fornecidas no Anexo B. O principal público-alvo deste documento são os arquitetos, engenheiros e reguladores. O uso por reguladores: caso o documento seja utilizado no contexto de requisitos legais nacionais ou regionais, as definições obrigatórias podem ser dadas em nível nacional ou regional para aplicações específicas.

Essas definições (tanto para os padrões informativos do Anexo B, ou as escolhas adaptadas às necessidades nacionais/regionais, mas em qualquer caso seguindo o modelo do Anexo A) podem ser disponibilizadas como anexo nacional ou como documento separado (por exemplo, legal) (ficha de dados nacional). Assim, neste caso, os reguladores especificarão as definições; o usuário individual aplicará o documento para avaliar o desempenho energético de uma edificação; e, desta forma, usar as escolhas definidas pelos reguladores.

Os assuntos abordados neste documento podem estar sujeitos à regulamentação pública. A regulamentação pública sobre os mesmos assuntos pode substituir os valores-padrão do Anexo B. A regulamentação pública sobre os mesmos assuntos pode, inclusive, para certas aplicações, substituir o uso deste documento.

Os requisitos e as escolhas legais, em geral, não são publicados em normas, mas em documentos legais. A fim de evitar publicações duplas e a dificuldade de atualização de documentos duplos, um anexo nacional pode se referir aos textos jurídicos em que as definições nacionais tenham sido estabelecidas pelas autoridades públicas. Diferentes anexos nacionais ou fichas de dados nacionais são possíveis, para diferentes aplicações.

Espera-se que, nos casos em que os valores padronizados, as definições e as referências a outras normas DEE no Anexo B não sejam seguidos devido às regulamentações nacionais, políticas ou tradições. As autoridades nacionais ou regionais devem elaborar as fichas de dados contendo as opções e os valores nacionais ou regionais, de acordo com o modelo do Anexo A. Neste caso, um anexo nacional (por exemplo, NA) é recomendado, contendo a referência para estas fichas de dados. Ou, por padrão, o órgão de normalização nacional considerará a possibilidade de adicionar ou incluir um anexo nacional de acordo com o modelo do Anexo A, de acordo com os documentos legais que definam as opções e valores nacionais e regionais.

Outros grupos de interesse são as partes que promovem hipóteses mediante a classificação de desempenho energético de edificações para um estoque de edificações existentes. Mais informações são fornecidas no Relatório Técnico (ISO/TR 52019-2 que acompanha este documento. O subconjunto de normas DEE, preparado sob a responsabilidade do ISO/TC 163/SC 2 abrange, entre outros: os procedimentos de cálculo da utilização global da energia e do desempenho energético de edificações; o procedimento de cálculo da temperatura interna dos edifícios (por exemplo, no caso de aquecimento e resfriamento do ambiente); os indicadores para requisitos de DEE parciais relacionados ao balanço termoenergético e às características da construção.

Inclui, ainda, os métodos de cálculo que abrangem o desempenho e as características térmicas, higrotérmicas, solares e visuais de partes específicas da edificação, assim como de elementos e de componentes específicos do edifício, como os elementos opacos da envoltória, os pisos em contato com o solo, as janelas e as fachadas. O ISO/TC 163/SC 2 coopera com outros comitês técnicos para o detalhamento de equipamentos, de sistemas técnicos da edificação, do ambiente interno, etc. Este documento fornece os meios (em parte) para avaliar a contribuição de produtos e serviços da edificação na conservação de energia e no seu desempenho energético global.

Este documento fornece métodos de cálculo para a transmitância térmica de paredes e coberturas: para permitir comparações entre os diferentes sistemas construtivos; para ajudar a avaliar a conformidade de acordo com regulamentações, e para fornecer dados de entrada para o cálculo do consumo anual de energia para aquecimento e resfriamento das edificações. A tabela abaixo mostra a relação deste documento com o conjunto de normas DEE no contexto da estrutura modular estabelecida na ISO 52000-1.


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Os resultados desta norma são a resistência térmica e a transmitância térmica de um componente ou elemento da edificação. Estas variáveis são calculadas em função das propriedades térmicas, composição e geometria dos elementos e das condições-limite. Existem dois métodos para o cálculo da transmitância térmica de um componente construtivo, conforme estabelecido nessa norma. Em ambos os casos, a resistência térmica é calculada a partir da transmitância térmica e das resistências superficiais aplicáveis.

O método de cálculo detalhado é a simulação numérica realizada em todo o elemento da edificação, ou em uma parte representativa dele. As regras de modelagem devem estar de acordo com a ISO 10211. Este método é válido para qualquer componente construtivo.

O método de cálculo simplificado é descrito na Seção 6. Este método é válido para os componentes constituídos por camadas termicamente homogêneas ou não homogêneas, e que podem conter camadas de ar de até 0,3 m de espessura, fixadores metálicos e sujeitos às limitações descritas nessa norma.

O princípio do método de cálculo é o seguinte: obter a resistência térmica de cada parte termicamente homogênea ou não homogênea dos elementos da edificação; combinar essas resistências individuais para obter a resistência térmica total do elemento da edificação, incluindo (quando apropriado) o efeito da resistência superficial; calcular a transmitância térmica; as correções devem ser aplicadas nos valores de transmitância térmica de acordo com o Anexo F, quando a correção total exceder 3% da transmitância térmica calculada.

As resistências térmicas de camadas homogêneas individuais do elemento construtivo da edificação são obtidas de acordo com essa norma, e a resistência térmica total calculada de acordo com essa norma. As resistências térmicas dos materiais em camadas não homogêneas do elemento construtivo da edificação são obtidas de acordo com essa norma e, em seguida, devem ser empregadas como o valor da média aritmética dos limites superior e inferior de resistência térmica.

A resistência térmica total do elemento da edificação é calculada de acordo com 6.7.2. Os valores de resistência térmica superficial descritos em 6.8 são apropriados para a maioria dos casos. O Anexo C fornece os procedimentos detalhados para as superfícies de baixa emissividade, velocidades de vento externas específicas e superfícies não planas.

As camadas de ar de até 0,3 m de espessura podem ser consideradas termicamente homogêneas para os fins deste documento. Os valores da resistência térmica de grandes camadas de ar não ventiladas e com superfícies de alta emissividade são descritos em 6.9.2. O Anexo D fornece os procedimentos para os demais casos.

Este método de cálculo da transmitância térmica é aplicável entre os ambientes em ambos os lados do componente em questão. Por exemplo, ambientes internos e externos, dois ambientes internos no caso de uma divisão interna, um ambiente interno e um espaço sem condicionamento. Tratando-se de espaços não condicionados, os procedimentos simplificados para a determinação da resistência térmica são fornecidos em 6.10.

O cálculo das taxas de fluxo de calor é comumente realizado a partir da temperatura operativa (geralmente calculada com base na média aritmética entre a temperatura do ar e a temperatura radiante média) para representar o ambiente dentro dos edifícios, e a temperatura do ar para representar o ambiente externo. Outras definições da temperatura de um ambiente também são utilizadas, quando apropriadas, para o propósito do cálculo. Ver também o Anexo C.

FONTE: Equipe Target

Baseado nos documentos visitados

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