Como são feitas as casas passivas em regiões muito quentes (como a Arábia Saudita)?
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Eu acho que, aqui está o principal problema, a diferença entre a temperatura interna e a externa.
Por exemplo, na Arábia Saudita, em 50 ° C, uma casa passiva provavelmente precisava de muito planejamento sofisticado como em Paris.
Comparado aos sistemas de refrigeração tradicionais, no segundo caso, basta apenas obter um sistema de refrigeração com maior potência. Eu acho que eles são muito mais escaláveis.
Um yahkchal é um exemplo de um tipo de edifício resfriado passivamente no Irã
Eles utilizam uma combinação de resfriamento evaporativo passivo e paredes espessas de isolamento térmico para manter as temperaturas interiores suficientemente baixas.
Primeiro, o vento é direcionado para aqüíferos subterrâneos conhecidos como qanat . Eles são então resfriados devido à baixa umidade do ar do deserto, causando a evaporação da água. O ar resfriado flui através do interior do yakhchal, resfriando o interior.
As grossas paredes isolantes (cheias de terra e vários materiais isolantes, como palha e penas) ajudam a isolar o interior frio do exterior quente, mantendo assim uma temperatura baixa dentro do yakhchal.
Isolamento, sombra, uso de materiais de baixa condutividade térmica e utilização de qualquer brisa fresca a qualquer hora do dia serão essenciais para o resfriamento passivo de edifícios em um clima quente.
Soluções diferentes serão mais aplicáveis às casas do que aos edifícios não residenciais. A outra coisa a considerar é se o clima é quente e seco ou quente e úmido.
Nas regiões quentes e secas da Austrália, as medidas de resfriamento passivo usadas até meados do século 20 incluíam paredes externas espessas, tetos altos, varandas, telhados duplos e onde telhados duplos não eram usados como ventiladores de teto. As varandas e os telhados duplos da sombra.
Nas partes quentes e úmidas da Austrália, as casas eram construídas sobre palafitas, com aproximadamente 2m a 3m de altura. Isso continuou até o final da década de 1970 em Darwin. Essas casas também foram construídas para incentivar o fluxo de ar no interior, com paredes internas com persianas e, às vezes, paredes internas de baixa altura, de modo que os quartos pareciam cubículos nos escritórios modernos.
Uma coisa que às vezes é negligenciada no resfriamento passivo dos edifícios são os jardins de folhagem verde usados para oferecer sombra e reduzir a quantidade de calor irradiado e refletido que chega aos edifícios.
+1 para foilage. plantar uma árvore no lugar certo pode fazer uma grande diferença. Onde eu moro, as casas são construídas parcialmente em uma encosta sempre que possível. Nos meses de verão, a parte traseira da casa permanece fria devido ao isolamento causado pela terra.
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As oscilações diurnas, ou seja, diferenças de temperatura entre dia e noite, também são uma consideração importante em climas quentes.
Se a temperatura da noite cair para algo aceitável, você pode usar a purga noturna para resfriar uma massa térmica (por exemplo, lajes ou paredes de concreto, materiais de mudança de fase, se desejar). Isso funciona bem em conjunto com um envelope bem isolado. Em essência, o que o @MarchHo falou.
Se, por outro lado, as temperaturas forem altas 24/7 (os trópicos vêm à mente), você evitaria o uso de massa térmica, pois estabilizará as altas temperaturas e dificultará o resfriamento do edifício por outros meios. Sua principal fonte de resfriamento passivo são as brisas. O isolamento do telhado e o sombreamento extenso serão importantes. Se possível, o piso pode ser elevado para permitir que a brisa extraia calor de ambos os lados. Além das cargas de resfriamento, as cargas de desumidificação serão significativas e são difíceis de lidar passivamente.
Tudo isso é baseado em regras práticas comuns; pode haver algumas soluções de design inteligente que alcançam conforto de maneiras diferentes.
Como alternativa, você pode ir à clandestinidade como, por exemplo, em Coober Pedy . Encontre algumas imagens aqui .
Mais longe do equador, uma casa passiva é principalmente uma casa muito bem isolada, com boa exposição à iluminação solar para aquecimento solar passivo.
No entanto, em clima quente, é preciso repensar completamente o design.
Aqui, o que importa mais é a maneira como você pode usar o ar "frio" da noite para resfriar a casa.
Além disso, você deve tomar muito cuidado para sombrear da melhor forma possível toda a superfície exposta ao sol.
Por fim, sistemas ativos (como ar condicionado) podem ajudá-lo a atingir o nível de conforto desejado.
Outra coisa é igualmente importante: você não precisa esfriar a casa tanto quanto pensa. Uma diferença de temperatura em torno de 10-15 ° C com o exterior já é grande.
Eu pensei que os sistemas de ar condicionado foram excluídos pelo sistema passivhaus?
EnergyNumbers
Há uma diferença entre a certificação passivhaus e o design da casa passiva. O primeiro é a certificação alemã, com requisitos a serem cumpridos, o segundo é um conjunto de princípios a serem aplicados para tentar reduzir o uso de energia.
gromain
Eu entendo: e o "passivo" no design de casas passivas não impede a AC?
EnergyNumbers
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Ah, sim, entendi. Bem, depende com quem você está falando. Geralmente sim. No entanto, em alguns casos, não basta ser apenas passivo e é aí que os sistemas ativos podem entrar. Então, sim, você não deve ter CA em uma casa passiva, mas uma casa já passiva equipada com CA terá um desempenho muito melhor e muito mais. eficientemente do que uma casa normal equipada com o mesmo sistema.
gromain
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Para construir uma casa passiva, você deve limitar o uso final de energia para resfriamento a 15 kWh / m² por ano e seu uso primário de energia para HVAC e iluminação deve ser inferior a 90 kWh / m² por ano, menos a dedução de compacidade, então digamos cerca de 70 kWh / m².
Eu acho que chegar a 15 kWh / m² de uso final de energia para resfriamento (ou seja, o calor extraído de espaços, incluindo todas as perdas de isolamento) em um clima como a Arábia Saudita é quase impossível. Em uma técnica clássica de construção, isso significaria um isolamento muito espesso e pequenas janelas para limitar as cargas de calor solar através de fenestrações.
O outro critério, no entanto, o uso de energia primária, não seria tão difícil de atender, porque representa o equilíbrio entre a energia primária usada e gerada no local pelas energias renováveis (por exemplo, painéis fotovoltaicos). Portanto, se seu sistema de refrigeração por compressão de vapor usa 100 kWh / m² por ano e seus painéis fotovoltaicos produzem 40 kWh / m² por ano (por m² de superfície líquida do edifício, não por superfície dos painéis), você chega a 60 kWh / m² no total, o que é muito bom Se os seus painéis fotovoltaicos criarem 100 kWh / m², sua balança será 0 e você terá uma construção líquida de energia zero.
Portanto, em conclusão, não faz muito sentido aplicar a regra de 15 kWh / m² na Arábia Saudita. Essa regra (como todo o conceito de casa passiva) foi criada na Alemanha e é uma escolha completamente política que não tem nenhum significado (também pode ser de 10 ou 25 kWh / m²). O mais importante é o uso de energia primária líquida e esse você pode manter nos limites passivos. De fato, construir um edifício com baixo balanço líquido de energia primária é um bom lugar, porque você tem bastante sol e pode gerar muita eletricidade verde no local com painéis fotovoltaicos, algo que não é possível em climas frios onde a energia solar não é tão abundante.
As oscilações diurnas, ou seja, diferenças de temperatura entre dia e noite, também são uma consideração importante em climas quentes.
Se a temperatura da noite cair para algo aceitável, você pode usar a purga noturna para resfriar uma massa térmica (por exemplo, lajes ou paredes de concreto, materiais de mudança de fase, se desejar). Isso funciona bem em conjunto com um envelope bem isolado. Em essência, o que o @MarchHo falou.
Se, por outro lado, as temperaturas forem altas 24/7 (os trópicos vêm à mente), você evitaria o uso de massa térmica, pois estabilizará as altas temperaturas e dificultará o resfriamento do edifício por outros meios. Sua principal fonte de resfriamento passivo são as brisas. O isolamento do telhado e o sombreamento extenso serão importantes. Se possível, o piso pode ser elevado para permitir que a brisa extraia calor de ambos os lados. Além das cargas de resfriamento, as cargas de desumidificação serão significativas e são difíceis de lidar passivamente.
Tudo isso é baseado em regras práticas comuns; pode haver algumas soluções de design inteligente que alcançam conforto de maneiras diferentes.
Como alternativa, você pode ir à clandestinidade como, por exemplo, em Coober Pedy . Encontre algumas imagens aqui .
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Mais longe do equador, uma casa passiva é principalmente uma casa muito bem isolada, com boa exposição à iluminação solar para aquecimento solar passivo.
No entanto, em clima quente, é preciso repensar completamente o design.
Aqui, o que importa mais é a maneira como você pode usar o ar "frio" da noite para resfriar a casa.
Além disso, você deve tomar muito cuidado para sombrear da melhor forma possível toda a superfície exposta ao sol.
Por fim, sistemas ativos (como ar condicionado) podem ajudá-lo a atingir o nível de conforto desejado.
Outra coisa é igualmente importante: você não precisa esfriar a casa tanto quanto pensa. Uma diferença de temperatura em torno de 10-15 ° C com o exterior já é grande.
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Para construir uma casa passiva, você deve limitar o uso final de energia para resfriamento a 15 kWh / m² por ano e seu uso primário de energia para HVAC e iluminação deve ser inferior a 90 kWh / m² por ano, menos a dedução de compacidade, então digamos cerca de 70 kWh / m².
Eu acho que chegar a 15 kWh / m² de uso final de energia para resfriamento (ou seja, o calor extraído de espaços, incluindo todas as perdas de isolamento) em um clima como a Arábia Saudita é quase impossível. Em uma técnica clássica de construção, isso significaria um isolamento muito espesso e pequenas janelas para limitar as cargas de calor solar através de fenestrações.
O outro critério, no entanto, o uso de energia primária, não seria tão difícil de atender, porque representa o equilíbrio entre a energia primária usada e gerada no local pelas energias renováveis (por exemplo, painéis fotovoltaicos). Portanto, se seu sistema de refrigeração por compressão de vapor usa 100 kWh / m² por ano e seus painéis fotovoltaicos produzem 40 kWh / m² por ano (por m² de superfície líquida do edifício, não por superfície dos painéis), você chega a 60 kWh / m² no total, o que é muito bom Se os seus painéis fotovoltaicos criarem 100 kWh / m², sua balança será 0 e você terá uma construção líquida de energia zero.
Portanto, em conclusão, não faz muito sentido aplicar a regra de 15 kWh / m² na Arábia Saudita. Essa regra (como todo o conceito de casa passiva) foi criada na Alemanha e é uma escolha completamente política que não tem nenhum significado (também pode ser de 10 ou 25 kWh / m²). O mais importante é o uso de energia primária líquida e esse você pode manter nos limites passivos. De fato, construir um edifício com baixo balanço líquido de energia primária é um bom lugar, porque você tem bastante sol e pode gerar muita eletricidade verde no local com painéis fotovoltaicos, algo que não é possível em climas frios onde a energia solar não é tão abundante.
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