FCTA 4 TROCAS TÉRMICAS ENTRE O MEIO E AS EDIFICAÇÕES 4.1 FECHAMENTOS TRANSPARENTES

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1 4 TROCAS TÉRMICAS ENTRE O MEIO E AS EDIFICAÇÕES 4.1 FECHAMENTOS TRANSPARENTES

2 Nestes tipos de fechamento podem ocorrer três tipos de trocas térmicas: condução, convecção e radiação. O vidro comum é muito transparente aos raios solares, ondas curtas, mas quase opaco para radiação que é de baixa frequência, ondas longas. O montante de calor transmitido por RADIAÇÃO depende da TRANSMISSIVIDADE (τ) do vidro.

3 Nos materiais transparentes, três características apresentam relevância: A absortividade (α), a refletividade (ρ) e principalmente a transmissividade (τ).

4 Para calcular o fluxo térmico que atravessa o vidro, temos: q = Fs x I (W/m²) onde: Fs=fator solar - tabelado I = radiação solar incidente - tabelado para cada região (W/m²)

5

6 Comportamento térmico de alguns vidros segundo RIVERO (1986). Tipo de vidro τ α ρ Comum 0,85 0,07 0,08 Absorvente claro 0,52 0,41 0,07 Absorvente médio 0,31 0,63 0,06 Absorvente escuro 0,09 0,86 0,05 Refletor médio 0,25 0,42 0,33 Refletor escuro 0,11 0,42 0,47

7 Vidro simples: emprego comum devido ao baixo custo, são altamente translúcidos às ondas curtas e opacos às ondas longas. Vidro verde: também conhecido como vidro absorvente, é levemente pigmentado para diminuir a transmissividade, através do aumento da absortividade (α).

8 Películas e vidros absorventes (fumês): diminuir a transmissão da onda curta, o que consegue com mais sucesso do que o vidro verde. Películas e vidros reflexivos: promovem a diminuição da transmissão através do aumento da refletividade (ρ). Podem ser mais reflexivos às ondas curtas ou longas. Esse tipo de vidro diminui a capacidade de transmissão da radiação visível.

9 Plásticos: basicamente policarbonatos e acrílicos. A grande diferença em relação aos vidros é a transparência à radiação de onda longa, o que inviabiliza a formação do efeito estufa.

10 Camadas múltiplas: combina dois ou mais tipos de materiais para obter os efeitos desejados.

11 Proteções externas e internas

12 (Fonte:LAMBERTS,2004)

13 (Fonte:LAMBERTS,2004)

14 4.2 FECHAMENTOS OPACOS Troca de calor por convecção, radiação e condução.

15 A transmissão de calor acontece quando há uma diferença de temperatura entre as superfícies interior e exterior. O sentido do fluxo de calor é sempre da superfície mais quente para a superfície mais fria.

16 Especificamente em relação à radiação temos que uma parcela da radiação incidente no fechamento opaco é refletida e a outra é absorvida, dependendo da refletividade (ρ) e da absortividade (α) do material.

17 As superfícies com cores escuras, muito presentes em materiais de construção apresentam grande absortividade. ρ+α = 1 (Fonte:LAMBERTS,2004)

18 A CONDUTIVIDADE (λ) depende da densidade do material e representa sua capacidade de conduzir maior ou menor quantidade de calor por unidade de tempo. Quanto maior for a condutividade, maior será a quantidade de calor transferida entre as superfícies. (Fonte:LAMBERTS,2004)

19 Outro fator a ser considerado na análise dos processos de condução é a espessura do fechamento (L), que deve ser medida em metros. Conhecendo a espessura e a condutividade do material pode-se calcular a resistência térmica (R). R=L / λ (m²k/w) (Fonte:LAMBERTS,2004)

20 Para reduzir as trocas de calor através de um fechamento opaco utiliza-se materiais com condutividade mais baixa ou fechamentos com múltiplas camadas que constituam barreira. Uma das estratégias utilizadas é uma camada interna de ar. Dentro desta câmara as trocas térmicas ocorrem por convecção e radiação.

21 A troca térmica por radiação depende da emissividade (ε) da superfície do material em contato com a camada de ar. Os materiais metálicos possuem emissividade mais baixa, valores que variam de 0,05 e 0,30. Os materiais não-metálicos apresentam emissividade entre 0,85 e 0,90.

22 Vale a pena ressaltar que a emissividade relaciona-se à superfície, logo, se pintarmos uma chapa metálica com uma tinta não-metálica, ela terá sua emissividade aumentada.

23 As trocas térmicas voltam a ser por convecção e radiação. Com a chegada do calor a superfície interna do fechamento aumenta em relação a temperatura do ar do interior da edificação. As perdas de calor por convecção dependem da resistência superficial interna do fechamento e as perdas por radiação da emissividade superficial do material.

24 FECHAMENTOS OPACOS Transmitância

25 Transmitância térmica das principais soluções construtivas de uso corrente no Brasil.

26 FECHAMENTOS OPACOS (Capacidade e atraso) (Fonte:LAMBERTS,2004)

27 4.3 ISOLAMENTO TÉRMICO Os materiais isolantes são normalmente materiais porosos ou fibrosos, cuja elevada resistência térmica se baseia na baixa condutividade do elemento gasoso contido em seus vazios.

28 ESPESSURA DO ISOLAMENTO - Critério econômico Com o aumento da espessura do isolamento, as perdas térmicas diminuem mas, o custo do isolamento aumenta. - Critério da temperatura superficial Consiste em calcular a espessura do isolamento, fixando uma temperatura para a superfície externa do isolamento.

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