Escolas de Balanço Energético Positivo com materiais frios e estratégias passivas: Cenários e Perspectivas para o Contexto Brasileiro
Edifícios Educacionais, Eficiência Energética, Projeto de Edifícios, Simulação Energética de Edifícios
Edifícios públicos padronizados e replicados em diferentes contextos climáticos associados a altas temperaturas urbanas apodem causar desconforto térmico aos ocupantes e aumentar o consumo de energia por ar condicionado, especialmente em climas muito quentes. Atualmente, estratégias passivas de controle climático e especialmente materiais superfrios são soluções altamente eficazes nestes casos. Portanto, este estudo tem como objetivo avaliar um modelo atual de uma escola pública brasileira padronizada e identificar soluções passivas ótimas para proporcionar conforto térmico sem sistemas de ar condicionado por meio de simulações de otimização com EnergyPlus e Algoritmo JEA. Diferentes combinações de estratégias passivas e materiais frios para cada zona bioclimática permitem um desconforto máximo de 10% devido ao calor ou frio de acordo com o modelo adaptativo ASHRAE 55, com 80% de aceitabilidade durante o período de ocupação em todas as regiões do Brasil. Entre os materiais opacos do envelope, os telhados planos de massa térmica e as paredes isoladas proporcionam um balanço térmico adequado tanto para zonas dominadas por arrefecimento como por aquecimento. As combinações ideais de estratégias passivas são: material superfrio em telhados e paredes, bem como sombreamento de janelas e ventilação natural com abertura de 95% 24 horas por dia, 7 dias por semana, para zonas dominadas por resfriamento extremo; telhados frios, paredes de refletividade média e ventilação de abertura de 5% para zonas dominadas por resfriamento e telhado termocrômico e paredes escuras com ventilação de abertura de 5% para zonas dominadas por aquecimento. Cidades com maior desconforto, seja por calor ou frio, também necessitam de solução extra para o piso externo (refletividade de 90% e 30%, respectivamente).