CONFORTO AMBIENTAL Nosso papel na sustentabilidade

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1 CONFORTO AMBIENTAL Nosso papel na sustentabilidade Parte 1 - Conforto higrotérmico dirigido à concepção arquitetônica (continuação) Arq. Cláudia Barroso-Krause, D.Sc. DTC PROARQ FAU/UFRJ

2 Roteiro O conforto, as fontes de desconforto e o usuário O homem, suas necessidades higrotérmicas, a edificação Trocas por radiação entre a construção e o entorno Trocas por condução entre a construção e o entorno Trocas por convecção Os instrumentos de prognóstico para o projeto Resumo das principais diretrizes de projeto Nota : agradecimentos à ELETROBRÁS/PROCEL que através do PLANO DE AÇÃO PARA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES: VERTENTE EDUCAÇÃO subsidiou a pesquisa que resultou na elaboração deste documento

3 CONFORTO HIGROTÉRMICO sensação experimentada pelo organismo quando em condições ambientais de temperatura e umidade tais que, considerando fatores próprios como idade, vestimenta e atividade, não precisa fazer uso de seus sistemas termoreguladores, para manter sua temperatura na faixa dos 36.5 C.

4 As trocas térmicas entre o homem, a edificação e seu entorno R E R R Arquitetura Cv C

5 Principais trocas higrotérmicas entre o homem e a construção: R trocas por radiação: entre o Sol e a construção, entre a abóbada celeste e a construção, entre o corpo e as paredes, entre as faces internas das paredes. C trocas por condução, contato entre o corpo e toda superfície em que ele toca, através das paredes. Cv trocas por convecção. Entre o corpo e o ar que está em seu contato direto, entre o ar e as paredes (externa e internamente).

6 TROCAS POR CONDUÇÃO ENTRE A CONSTRUÇÃO E O ENTORNO Obs.: considerado, para efeito didático em regime estacionário

7 Principais trocas higrotérmicas entre o homem e a construção: R trocas por radiação: entre o Sol e a construção, entre a abóbada celeste e a construção, entre o corpo e as paredes, entre as faces internas das paredes. C trocas por condução, contato entre o corpo e toda superfície em que ele toca, através das paredes. Cv trocas por convecção. Entre o corpo e o ar que está em seu contato direto, entre o ar e as paredes (externa e internamente).

8 Trocas térmicas por condução (C) são as responsáveis pelo transito do calor no interior dos elementos construtivos dos ambientes. Propicia a propagação do calor através de um corpo homogêneo ou entre camadas distintas de um corpo em temperaturas diferentes. Obs.: considerado, para efeito didático em regime estacionário

9 Exemplo: Uma parede homogênea a 40 C externo e 18 C interno. Fluxo de calor por condução - de fora para dentro Imaginando que não haja outras trocas internas ou externas, as temperaturas das superfícies chegarão a um momento de equilíbrio, quando as duas faces da parede estarão a 29 C ( ) /2

10 A escolha dos materiais constituintes de paredes externas e coberturas pode alterar o desempenho de uma edificação e o conforto térmico final obtido Um material de grande capacidade térmica - como o concreto - pode atrasar a passagem do fluxo de calor de um ponto a outro, alterando o resultado final desta transferência, assim como de baixa, como o vidro ou o aço, transferirá quase que imediatamente as condições de temperatura da face externa para a interna

11 Este caráter transiente é função da maior ou menor capacidade de absorção, armazenamento e transmissão do fluxo térmico de cada elemento construtivo constituinte da parede, aos que lhe são contíguos É a chamada capacidade térmica, função de sua densidade, natureza química, calor específico, projeto de construção e mesmo da umidade que exista no momento da troca em seu interior Em princípio, quanto maior a densidade e a espessura utilizada, por exemplo, tanto maior será a capacidade térmica.

12 Varia com a diferença de temperatura (em função da densidade do material, de sua natureza química (medida através da condutividade térmica - λ), e de sua taxa de umidade (%) MATERIAL condutividade (λ) W/m.K Ar a pressão normal e a 20 C 0,024 Água a 4 C 2,26 Aço carbono 43,00 Alumínio (Al-Si) 204,00 Concreto (1-2-4) 1,37 Concreto celular 0,40 Madeira em painel aglomerado (seca) 0,14 Tijolo comum maciço 0,69 Tijolo comum (furado) 0,67 Telha de fibro-cimento 0,95 Telha de fibra vegetal (tipo ONDULINE) 0,46 Vidro plano comum 1,1 Cortiça seca em placas 0,051 Poliestireno expandido 0,036 Quanto maior for o valor da tabela, para uma mesma espessura e mesma diferença de temperatura, tanto maior será sua capacidade de propagação entre as superfícies de troca Fonte: Corbella e Yannas e do fabricante Onduline

13 A condução térmica de uma parede será, portanto, o resultado da decisão projetual quanto à espessura a ser utilizada e a condutividade térmica do material escolhido. TRANSMITEM 0,69 W/m. K 43 W/m. K 10 cm de parede de tijolo maciço conduz 0,07W por diferença de 1 C 10 cm de parede de aço conduz 4,3 W por diferença de 1 C

14 Ou, vendo de outra forma, a resistência térmica (R) será tanto maior quanto menor for sua condutância e λ =0,69 W/m. K λ= 43 W/m. K 10 cm de parede de tijolo maciço conduz 0,07W por diferença de 1 C R tijolo = 0,10m/(0,69 W/mK) R tijolo = 0,145 m 2 K/W CONDUZ R = e/λ 10 cm de parede de aço conduz 4,3 W por diferença de 1 C R aço = 0,10m/(43 W/mK) R aço = 0,002 m 2 K/W Resiste mais à transmissão de energia térmica

15 Paredes compostas - trocas por condução paredes compostas (camadas de materiais diferentes) apresentam valores diferenciados de transmitância térmica, em função das espessuras e condutividades empregadas

16 Paredes compostas - trocas por condução paredes compostas (camadas de materiais diferentes) apresentam valores diferenciados de transmitância térmica, em função das espessuras e condutividades empregadas. O cálculo da troca é feito através da resistência do conjunto R = e + e + e +... λ 2222 λ λ Assim, 20 cm de parede constituída por tijolo maciço e aço: R parede = (0,10 m /0,69 W/mK) + (0,10m/ 43W/mK) = 0,147 m2k/w Ou seja, este conjunto resiste 7 x mais que o simples uso do aço...se insuficiente, é sempre possível modificar a espessura ou o material

17 Nota: Não estão considerados, dado o nível da formação, os efeitos de efusividade e difusividade

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