A ideia de casas autônomas nasceu da reflexão sobre o impacto do nosso modo de vida no meio ambiente. Estamos acostumados com a ideia de que a degradação da natureza é principalmente o resultado da indústria. Isso sem dúvida melhora nosso bem-estar, mas não tira nossa responsabilidade pelo estado do meio ambiente.
Nossa Casa Autônoma Acessível tem demanda quase zero de energia de fontes não renováveis, e pequenos gastos com aumento do padrão energético garantem sua disponibilidade.
Na edição de abril do nosso mês, apresentamos os pressupostos do projeto da casa, em que o jardim desempenha um papel extremamente importante, e na edição de maio - o design adotado e as soluções tecnológicas. Agora é hora de vidros e ventilação.
Jardim de inverno
Começaremos a discutir a vidraça - incomum - com o jardim de inverno. Na construção tradicional, ou seja, com uso intensivo de energia, o laranjal teve um efeito positivo no balanço energético de toda a casa, criando um amortecedor entre parte da parede externa e os arredores. Utilizando orifícios adequados na parede entre a estufa e o interior da casa, foi possível obter uma quantidade significativa de energia em dias de sol.
Em uma casa de energia zero, com a resistência térmica das paredes externas RT = 10 m2K / W, a resistência adicional (cerca de Ru = 0,2 m2K / W) feita por uma sala sem aquecimento (laranjal) em contato com uma das paredes externas é praticamente irrelevante.
Claro, isso não significa que tal laranjal não valha a pena ser feito em nossa Casa Autônoma. Basta lembrar que se não for aquecido é impossível se manter verde no inverno, mas apenas estender o período de crescimento das plantas.
A coisa é muito mais complicada quando queremos um verdadeiro jardim de inverno. Então, soluções inadequadas podem causar uma catástrofe energética. Propusemos uma solução de compromisso nas projeções ADD. Como queremos manter as plantas no conservatório durante todo o ano, tivemos que reduzir radicalmente a perda de calor. É por isso que projetamos um jardim de inverno com um telhado bem isolado no qual células híbridas podem ser instaladas. Graças a isso, evitamos grandes perdas irradiando calor no inverno e superaquecendo o conservatório no verão. Ao mesmo tempo, praticamente não perdemos energia solar no inverno, primavera e outono, quando o sol está baixo no horizonte e quando precisamos especialmente de seus raios.Outra maneira de reduzir radicalmente a perda de calor é instalar persianas que fecham automaticamente ao anoitecer. E, finalmente, graças ao acumulador de calor sob o piso, eliminamos virtualmente as perdas para o solo. Desta forma, um laranjal devidamente projetado permite o contato o ano todo com o verde, sem escoar o bolso com a conta de luz.
Windows
Na edição anterior, descrevi maneiras de otimizar a construção de partições, excluindo janelas. Não foi por acaso. As janelas são um tipo único de partição de edifício devido à sua multifuncionalidade, incluindo a função historicamente extremamente importante de fornecer ar fresco aos espaços residenciais. Da mesma forma que as paredes externas, as janelas devem fornecer proteção contra frio, calor, vento, chuva, ruído externo e intrusão de pessoas indesejadas. Por outro lado, devem permitir a entrada de tanta luz solar quanto possível na casa, mas acima de tudo devem proporcionar uma vista do jardim e da área circundante.
Na construção modernista, esta última função tornou-se tão importante que construímos casas de vidro mesmo quando a vista das janelas é desinteressante e no máximo se pode admirar o fruto do trabalho do decorador de interiores e a riqueza financeira dos moradores. E nem sempre …
Infelizmente, as funções de proteção e "ótica" da janela são conflitantes. Quanto melhor eles nos protegem contra perdas de calor, mais painéis de vidro devem ter, o que infelizmente também reduz os ganhos de calor solar. Essa contradição afeta especialmente os amantes das vistas panorâmicas, que recebem uma imagem grande, mas geralmente pior do que através das janelas de vidros duplos. Esta possível deterioração da vista será especialmente dolorosa quando se trata - como no caso do DDA - de um belo jardim.
Grandes janelas não são apenas perdas de energia, mas também salas menos íntimas e ininterruptas, sem paredes para organizar os móveis. No entanto, se mantivermos a moderação - ou seja, a proporção da área da janela para o piso não excede 0,25 e nos certificamos de que a maioria das janelas estão localizadas nas elevações sul, leste e oeste, elas podem ser neutras em termos de energia ou mesmo dar ganhos excessivos sobre as perdas de calor.
Para que isso aconteça, várias condições devem ser atendidas. Em primeiro lugar, ao escolher uma janela, certifique-se de que as suas molduras de caixilho e a moldura (perfis) têm os melhores parâmetros de isolamento térmico possíveis, ou seja, o valor mais baixo possível do coeficiente de transferência de calor Uf. Bons perfis têm Uf x 1,0 W / (m2K). Esta regra não se aplica à unidade de envidraçamento. Aqui, você deve sempre se certificar de que a moldura que separa os painéis é feita de plástico (quente) e não de alumínio (isso reduz o coeficiente de transferência de calor de toda a janela Uw em pelo menos 0,1).
No entanto, a escolha da unidade de envidraçamento em si não é tão óbvia. Devemos levar em consideração não apenas o valor de seu coeficiente de transferência de calor de Ug, mas também sua transmitância de energia solar total G.
Infelizmente, quanto menor o valor de Ug, menor o valor de G. Isso significa que pagamos por menos perdas de calor com menos ganhos de energia solar. . Portanto, a seleção de uma unidade de envidraçamento requer otimização e pode variar dependendo do lado do mundo para o qual a fachada está voltada.
Blinds. No entanto, os benefícios da instalação de persianas externas são indiscutíveis. De acordo com uma pesquisa alemã, as persianas que fecham automaticamente à noite reduzem a perda de calor pelas janelas em cerca de 30%.
Portanto, vamos analisar o balanço energético para janelas com diferentes unidades de envidraçamento - assumindo o valor da energia da radiação solar caindo durante a estação de aquecimento na divisória vertical na fachada sul no valor de 350 kWh / m2 e, respectivamente, 235 kWh / m2 - na fachada leste, seguindo a portaria sobre certificação energética de edifícios, 220 kWh / m2 - no oeste e 80 kWh / m2 - no norte.
O equilíbrio térmico para os três tipos de janelas mais populares no mercado é apresentado na tabela 1. Para todas as janelas, assumimos o uso de perfis quentes com um coeficiente de transferência de calor não superior a Uf = 1,0 W / (m2K) e armações espaçadoras quentes nas embalagens. A primeira é a janela de vidro triplo mais cara com dois revestimentos de baixa emissão, a segunda é a janela de vidro mais barato e a terceira é uma janela de vidro duplo com revestimento de baixa emissão e alta transmissão de radiação.
Como podemos ver, em uma casa devidamente projetada com mais janelas na elevação sul e menos - na elevação norte, as janelas com o pior índice de Ug, mas o melhor g têm o melhor balanço energético. A janela de vidro triplo mais cara com Ug = 0,5 W / (m2K) ) tem o melhor equilíbrio apenas na elevação norte.
A seleção de janelas para uma casa autônoma é particularmente importante. Eles são projetados para fornecer o máximo de luz solar possível e proteger contra a perda de calor e, ao mesmo tempo, devem ser baratos para tornar a casa acessível. Como pode ser visto na Tabela 1, essas condições são bem atendidas por janelas baratas com venezianas.
Ventilação
Historicamente, uma das funções mais importantes das janelas é fornecer ar fresco ao interior da casa. No verão, o ar entrava nos quartos através de janelas abertas, na primavera e no outono através da folga do rebate, ou seja, a lacuna entre a moldura e a moldura da janela, e no inverno, a folga era reduzida bloqueando-a laboriosamente com, por exemplo, algodão.
Cozinha e fogões de ladrilho, lareiras e cabras serviam de exaustão de ar. Quando o aquecimento central começou a ser usado no século 20, os dutos de ventilação conhecidos desde os tempos antigos tornaram-se populares. Construídas em cozinhas, banheiros e lavabos, retiravam o ar usado com o excesso de umidade.
O século XX, e principalmente sua segunda metade, trouxe mudanças que influenciaram significativamente a importância do problema da ventilação. Os sucessos sem precedentes da indústria química resultaram no surgimento de uma grande quantidade de compostos orgânicos, especialmente plásticos, tanto em elementos de construção quanto em móveis domésticos.
Todos esses materiais emitem compostos orgânicos voláteis no ar. Estes, por sua vez, vão diretamente para a corrente sanguínea através dos pulmões. Os efeitos tóxicos desses compostos resultaram no surgimento de novas entidades patológicas, como a Síndrome do Edifício Doente, a Síndrome da Hipersensibilidade Química ou a Síndrome da Fadiga Crônica.
A única forma de evitar esses sintomas é uma ventilação eficiente e o uso de materiais de baixa emissão na construção das casas. A exigência de ventilação efetiva enfrenta uma barreira séria na forma de regulamentos da lei de construção, que permitem o uso de ventilação natural em edifícios recém-construídos, também chamada de gravitacional enganosamente, embora ao contrário da gravidade seja extremamente quimérica. Por sua natureza, possui limitações que fazem com que praticamente nunca forneça ar de ventilação na quantidade necessária à nossa saúde. Em temperaturas externas acima de 12 ° C, esta ventilação para de funcionar rapidamente.Já no inverno, contribui para o resfriamento dos ambientes devido às trocas excessivas de ar devido ao aumento da diferença de temperatura entre o interior da casa e o entorno.
Energia necessária para aquecer a quantidade normativa de ventilação de ar para um edifício com área de 144 m2 e altura da sala de 2,7 m, com fogão a gás (70 m3 / h), dois banheiros (2 × 50 m3 / h) e banheiro separado (30 m3 / h) ) e tendo em conta a entrada de ar nas divisões através de fugas nas divisórias dos edifícios de forma descontrolada e sob a influência do vento, é de 58 kWh / m2 por ano.
Como você pode ver, é impossível construir uma casa autônoma com ventilação por gravidade. Para eliminar essas perdas, é necessário utilizar alimentação mecânica e ventilação exaustora com recuperação altamente eficiente e perfeita vedação do edifício. Então, assumindo uma eficiência de 90% do recuperador, a demanda de calor para aquecer o ar de ventilação cairá dez vezes - para 5 kWh / m2 / ano.
Ao contrário do que parece, esse investimento não é significativamente mais caro do que um sistema de ventilação por gravidade, cujo custo deve ser estimado em cerca de 12.000 (fundação, dutos, chaminés). Por este valor, é possível instalar a ventilação de alimentação e exaustão com recuperação, desde que prevista na obra. Assim, por praticamente o mesmo preço, obtemos ventilação eficaz com ar filtrado e, portanto, livre de poeira, isolamento eficaz contra ruído externo e - como se isso não bastasse - enorme economia de energia e, portanto, também de dinheiro.
Continua
Os aspectos construtivos da Casa Autônoma Acessível e suas soluções de ventilação são, evidentemente, elementos extremamente importantes do projeto descrito. No nosso clima, porém, os problemas técnicos relacionados com o aquecimento doméstico, bem como - o que não está relacionado com a localização geográfica - com a preparação da água quente, são indispensáveis. No ADD, essas tarefas são realizadas usando, entre outras, células híbridas PTV, um acumulador de calor do solo e uma lareira com manto d'água. Vamos escrever sobre isso no próximo episódio de nossa série - em um mês.
