Adequação de uma casa protegida pela terra ao conforto térmico e eficiência energética

Abstract

Neste trabalho é dada continuação a um estudo que simulou o desempenho termoenergético de uma casa protegida pela terra, com o objetivo de adequar a residência ao conforto térmico e eficiência energética. A casa é unifamiliar e parcialmente encoberta por terra, situada na região metropolitana de Porto Alegre, no estado do Rio Grande do Sul. A camada de terra que encobre parte da casa atua como capacitor térmico, diminuindo a amplitude da variação de temperatura dentro da casa. Foram utilizados como instrumentos de melhoria nas condições de conforto e eficiência energética: Clarabóias que ajudam no aproveitamento de iluminação e ventilação natural nos ambientes que não possuem janelas, proteções solares horizontais que auxiliam na uniformização da luz natural incidente, tubos de ventilação para a ventilação cruzada e efeito chaminé nos ambientes que não têm as clarabóias, chaminé para retirar o calor dissipado pela geladeira na cozinha durante o verão, isolamento térmico no envoltório da residência, sistema de coleta de água da chuva, coletores solares e fogão à lenha para o aquecimento de água nos banhos e do ambiente. Para desenvolver este trabalho foram utilizados os softwares de desenho DraftSight e SketchUp junto com o plug-in OpenStudio, e o de simulação de desempenho energético EnergyPlus, bem como os dados climáticos de Porto Alegre. Apenas em 3,32 % do total de horas do ano a edificação esteve fora da faixa de conforto térmico considerada para a temperatura operativa (19º a 28ºC), o sistema de coleta de água da chuva supriu os sanitários da casa durante 70 % das horas do ano e o sistema de aquecimento se mostrou satisfatório utilizando somente energias renováveis.

This work is a continuation of a study that simulated the thermal energy performance of an earth-sheltered home, in order to adapt the residence to thermal comfort and energy efficiency. It is a single-family house and is partially underground, located in Porto Alegre, state of Rio Grande do Sul. The layer of earth that covers part of the house acts as a thermal capacitor, reducing the range of temperature variation inside the house. Were used as tools of improving comfort and energy efficiency: Skylights to improve natural lighting and ventilation in rooms that do not have windows, horizontal blinds that help homogenize the incident natural light, ventilation tubes for cross ventilation and stack effect in rooms that do not have skylights, chimney to remove the heat dissipated by the refrigerator in the kitchen during the summer, insulation, rainwater collection system, solar panels and wood stove for heating water in the baths and rooms. To develop this work, DraftSight and SketchUp with plug-in OpenStudio were used as drawing softwares and EnergyPlus as energy performance simulation software. Climatic data of Porto Alegre also were used in this work. Only in 3.32% of the total hours of the year the building was out of thermal comfort range considered (19 º to 28 º C), the rainwater collection system supplied the house for 70% of the hours of the year and the heating system proved satisfactory comfort using only renewable energy.