Desenvolvimento e avaliação do desempenho termoenergético de uma telha de concreto fria para edificações residenciais
estudo piloto em São Carlos-SP
DOI:
https://doi.org/10.46421/encac.v17i1.4128Palabras clave:
Cobertura fria, Telha, Concreto, Desempenho termoenergéticoResumen
Grande parte das pesquisas nacionais sobre materiais frios buscou analisar e compreender as propriedades térmicas e ópticas de materiais existentes, principalmente a refletância solar. Há uma deficiência de pesquisas voltadas para o desenvolvimento de materiais refletivos, sobretudo telhas. Este trabalho apresenta os resultados do estudo piloto de uma pesquisa que pretende preencher essa lacuna no desenvolvimento de materiais frios, com foco na produção e avaliação de uma telha de concreto fria para o Brasil. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho termoenergético de uma telha de concreto fria na cidade de São Carlos-SP (clima subtropical úmido, Cwa). A metodologia consistiu em simulação computacional de uma residência unifamiliar no software EnergyPlus 9.2, para calcular os graus-hora de calor e frio e o consumo energético da edificação. A telha de concreto fria reduziu 339 graus-hora de calor das 5475 horas anuais analisadas, e aproximadamente, 40% do consumo energético do ar-condicionado, em comparação à telha cerâmica. Esses resultados confirmam o desempenho da telha de concreto fria, evidenciado pela literatura, e permitem fundamentar as próximas etapas da pesquisa, que incluem: revisão bibliográfica; produção de telhas de concreto com componentes refletivos (pigmentos ou materiais); medição das propriedades físicas, mecânicas (absorção de água, impermeabilidade e carga de ruptura à flexão), térmicas e ópticas (refletância espectral, emitância térmica, temperatura superficial e parâmetros de cor), incluindo os efeitos da degradação natural nessas propriedades; simulação do desempenho termoenergético; e análise econômica para o contexto nacional.
Citas
ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 13858-2: telhas de concreto - parte 2: requisitos e métodos de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 2009.
______. ABNT NBR 15220-2: desempenho térmico de edificações – parte 2: métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações. Rio de Janeiro: ABNT, 2005a.
______. ABNT NBR 15220-3: desempenho térmico de edificações – parte 3: zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. Rio de Janeiro: ABNT, 2005b.
______. ABNT NBR 15575-1: edificações habitacionais – desempenho parte 1: requisitos gerais. Rio de Janeiro: ABNT, 2021.
ALVARES, C. A.; STAPE, J. L.; SENTELHAS, P. C.; GONÇALVES, J. L. M.; SPAROVEK, G. Köppen's climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, v. 22, n. 6, p. 711-728, 2013. DOI: 10.1127/0941-2948/2013/0507.
ASTM. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C1371: Standard test method for determination of emittance of materials near room temperature using portable emissometers. ASTM International, 2015.
______. ASTM D2244: Calculation of color tolerances and color differences from instrumentally measured color coordinates. ASTM International, 2021.
______. ASTM E903: Standard test method for solar absorptance, reflectance, and transmittance of materials using integrating spheres. ASTM International, 2020.
CLIMATE ONE BUILDING. Website. 2023. Disponível em: <https://climate.onebuilding.org/>. Acesso em: 31 mar. 2023.
DORNELLES, Kelen Almeida. Biblioteca de absortância de telhas: base de dados para análise de desempenho termoenergético de edifícios. São Carlos: IAU/USP, 2021.
ENERGYPLUS. Website. 2023. Disponível em: <https://energyplus.net/>. Acesso em: 31 mar. 2023.
GARTLAND, Lisa. Ilhas de calor: como mitigar zonas de calor em áreas urbanas. Tradução Silvia Helena Gonçalves. São Paulo: Oficina dos Textos, 2010.
LEVINSON, Ronnen; AKBARI, Hashem; BERDAHL, Paul; WOOD, Kurt; SKILTON, Wayne; PETERSHEIM, Jerry. A novel technique for the production of cool colored concrete tile and asphalt shingle roofing products. Solar Energy Materials & Solar Cells, v. 94, p. 946-954, 2010. DOI: 10.1016/j.solmat.2009.12.012.
LEVINSON, Ronnen; BERDAHL, Paul; AKBARI, Hashem; MILLER, William; JOEDICKE, Ingo; REILLY, Joseph; SUZUKI, Yoshi; VONDRAN, Michelle. Methods of creating solar-reflective nonwhite surfaces and their application to residential roofing materials. Solar Energy Materials and Solar Cells, v. 91, p. 304-314, 2007. DOI: 10.1016/j.solmat.2006.06.062.
PISELLO, Anna Laura; COTANA, Franco. The thermal effect of an innovative cool roof on residential buildings in Italy: results from two years of continuous monitoring. Energy and Buildings, v. 69, p. 154-164, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2013.10.031.
ROSSI, Michele Marta; FAVRETTO, Ana P. Oliveira; GRASSI, Camila; DECAROLIS, Joseph; CHO, Soolyeon; HILL, David; CHVATAL, Karin M. Soares; RANJITHAN, Ranji. Metamodels to assess the thermal performance of naturally ventilated low-cost houses in Brazil. Energy & Buildings, v. 204, 109457, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.109457.
SANTAMOURIS, M.; SYNNEFA, A.; KARLESSI, T. Using advanced cool materials in the urban built environment to mitigate heat islands and improve thermal comfort conditions. Solar Energy, v. 85, p. 3085-3102, 2011. DOI: 10.1016/j.solener.2010.12.023.
SILVA, Milena Paim. Simulação termoenergética e análise econômica do uso de telhados de alta refletância solar em uma residência unifamiliar. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, 2019. Disponível em: <https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/215434>. Acesso em: 21 abr. 2022.
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