Construção modular em LSF - Estudo do comportamento térmico passivo

Abstract

A crescente preocupação com os problemas ambientais, causados pelo uso excessivo de energias fósseis, despoletou a pesquisa de soluções alternativas, que permitam combater a dependência destes combustíveis e os impactes severos inerentes à sua utilização, como por exemplo, o aquecimento global. Estima-se que, atualmente, o consumo energético dos edifícios seja cerca de 40% do consumo total na União Europeia, pelo que urge encontrar soluções que permitam reduzir estes gastos. Neste sentido, a opção por soluções passivas, ou seja, o uso inteligente dos materiais e o desenvolvimento de técnicas que permitam obter medidas de consumo energético nulo, ganham importância fundamental. Ainda neste seguimento, a União Europeia cria a Diretiva 2010/31/EU, relativa ao desempenho energético de edifícios que, entre outras medidas, obriga, a partir de 2020, a um consumo energético praticamente nulo por parte dos novos edifícios. Existem já vários estudos elaborados sobre medidas passivas e a influência de diversos fatores nos desempenhos energéticos dos edifícios, sendo que a investigação e aplicação destas soluções ganha importância a cada dia. O desenvolvimento do conceito de casas passivas, levou também à criação de normas específicas, como a alemã “Passivhaus”, que posteriormente se expandiu a outros países da Europa. Vários destes aspetos serão analisados ao longo deste documento. O objetivo final do trabalho será analisar a influência do fator de forma e da orientação, servindo como modelo de base uma moradia já construída em Coimbra. O estudo será efetuado para as principais regiões climáticas europeias, ajustando adequadamente diversos parâmetros (ventilação, sombreamento, etc) de modo a garantir o melhor desempenho para cada região. A habitação é constituída por um sistema modular, com estrutura leve em aço, que permite uma variedade de soluções arquitetónicas, aliadas à sua facilidade de construção. Com a realização desta dissertação conclui-se que a construção de modelos mais compactos possibilita um aumento de temperatura para os ambientes interiores, devido à redução das perdas de calor pela envolvente exterior. Este facto revela-se importante para as condições de Inverno, sendo que é dependente da região climática

The growing concern about environmental issues, caused by the excessive use of fossil energies, triggered the research of alternative solutions, which aims to help overcoming the high dependence of these fuels and the severe impacts that derive from its use, like global warming, for instance. It’s estimated that the buildings sector is responsible for 40% of the total energy consumption in the European Union, thus increasing the need to find solutions to reduce this spending. Following these concerns, the option for passive solutions, i.e, the clever use of materials and the development of technics in order to obtain nearly zero energy measures, has extremely importance. Subsequently the UE developed the Diretive 2010/31/EU on the energy performance of buildings which, alongside other measures, obligates, starting in 2020, that all new constructions are nearly zero energy buildings. There are already many studies on passive measures and the influence of various factors in the energetic performance of buildings, being the investigation and subsequent application of these environmentally friendly solutions more important as the years go by. The development of the concept led to the creation of specific guidelines, like the German “Passivhaus”, that has expanded to other countries in the Europe. Several of these points are explored over this document. The main goal of this work will be to analyze a passive house, already built in Coimbra, in the various climates of Europe, making the necessary adjustments to each location in order to increase its energetic performance. The most important parameter that will be studied is the shape factor, being of extremely importance the determination of its influence in different circumstances. The house was built with a modular system in light steel framing, which allows a diversity of architectonical solutions, allied to an easy and fast construction process. The main conclusion that can be withdrawn from this dissertation is that the construction of compact buildings can increase the inside temperature, due to the reduction of the heat losses through the exterior envelope. This is especially important for winter conditions and is highly affected by the climate region