AVALIAÇÃO DO CONFORTO TÉRMICO DE INSTALAÇÃO RURAL COBERTA COM TELHA ECOLÓGICA FABRICADA COM TETRAPACK RECICLADA Juliano Fiorelli (1); José Antonio Barroca Morceli (2) (1) Campus Experimental de Dracena Universidade Estadual Paulista, Brasil e-mail: fiorelli@dracena.unesp.br (2) Campus Experimental de Dracena Universidade Estadual Paulista, Brasil e-mail: maringá@click21.com.br RESUMO Proposta: Este trabalho apresenta uma avaliação do conforto térmico de instalação rural coberta com telha ecológica fabricada com embalagens Tetrapack reciclada. Este material é um produto sustentável uma vez, que é produzido a partir de embalagens descartadas. Para o desenvolvimento da pesquisa foram construídos 3 protótipos em madeira de reflorestamento de eucalipto, com área de 28 m 2 cada. Um dos galpões foi coberto com telha reciclada e os outros dois com telha cerâmica e telha de fibrocimento. Resultados de índices de conforto térmico obtidos indicam que a telha reciclada apresenta comportamento semelhante à telha cerâmica. Com o desenvolvimento deste trabalho é possível indicar a viabilidade de utilização da telha ecológica em coberturas de instalações rurais. Palavras-chave: telha ecológica, conforto térmico, instalação rural ABSTRACT Propose: This work presents an evaluation of the thermal comfort of agricultural constructions roofing tiles with manufactured ecological roofing tile with recycled Tetrapack packing. For the development of the research 3 prototypes in wood of reforestation of eucalyptus had been constructed, with area of 28 m 2 each. One of the prototypes was covered with recycled roofing tile and the others with ceramic roofing tile and fiber-cement roofing tile. Gotten results indicate that the thermal comfort of the recycled roofing tile is similar to the ceramic. With the development of this work it is possible to indicate the viability of use of the ecological roofing tile in coverings of agricultural constructions. Keywords: ecological roofing tiles, thermal comfort, agricultural constructions - 781 -
1 INTRODUÇÃO No Brasil, por sua extensão territorial e pelas condições favoráveis de clima e relevo, as atividades agrícolas e pecuárias em muitos Estados representam importante alternativa de investimento e produção. Assim sendo, evidencia-se o interesse de se intensificar a pesquisa voltada para o atendimento do homem do campo e de suas necessidades, enquanto participante fundamental dos processos produtivos (FERREIRA, 1989). Considerando que o Brasil está localizado até a latitude de 30º sul, ou seja, na faixa mais quente do planeta, com médias de temperatura oscilando entre 20ºC a 25ºC ao longo do ano, verifica-se que o país inspira uma situação de maior cuidado com animais, referente ao estresse por calor do que propriamente por frio. Caso não se atente a esse fato, ao se planejar uma instalação rural, fatalmente ocorrerá uma situação de desconforto térmico por calor (TINOCO, 2001). As limitações para obtenção de altos índices zootécnicos no Brasil decorrem da utilização de animais geneticamente desenvolvidos em climas mais amenos, serem alojados em ambientes de clima quente, porém, em condições ou conceitos provenientes daquele clima. Sendo assim, existe a necessidade de construir instalações adaptadas, com características construtivas que garantam o máximo possível de conforto, permitindo ao animal abrigado, desenvolver todo seu potencial genético. O ambiente animal, constituído do efeito combinado dos elementos: temperatura, umidade do ar, vento, radiação, luz, ruído, densidade entre outros é considerado confortável quando o animal está em equilíbrio térmico com o meio, ou melhor, o calor produzido pelo seu metabolismo é perdido normalmente para o meio ambiente, sem prejuízo apreciável da produção (BAÊTA et al., 1989). Sendo assim, as instalações rurais devem ser planejadas e construídas com a finalidade principal de diminuir a ação direta do clima (insolação, temperatura, vento, chuva e umidade do ar), que pode agir negativamente nos animais (SEVEGNANI et al., 1994). Dessa forma há necessidade de se fazer estudos regionais para determinar os índices de conforto térmico e os materiais mais adequados para a construção de coberturas no meio rural. Dentro deste escopo, este trabalho tem como objetivo avaliar a influência da telha ecológica fabricada com embalagens Tetrapack reciclada (IBAPLAC ) (figura 1) no conforto térmico de construções rurais e compará-lo com o comportamento de telha cerâmica e telha de fibrocimento. A telha ecológica é um produto sustentável, uma vez que reutiliza embalagens que já foram descartadas. Figura 1 - Telha ecológica (IBAPLAC ) revestimento externo de alumínio 2 OBJETIVO O objetivo deste trabalho consistiu em avaliar a influência da telha ecológica fabricada com embalagens Tetrapack reciclada no conforto térmico de instalação rural e comparar sua eficiência com telha cerâmica e telha de fibrocimento. - 782 -
3 METODOLOGIA Este item apresenta a descrição das construções avaliadas, edificadas no Campus da Unesp de Dracena. A cidade de Dracena está localizada a uma latitude de 21º29min S, latitude 51º 52min W e altitude de 421 metros. O índice pluviométrico da cidade é de 1235,9mm anual e o clima da região é do tipo Cwa, com inverno seco segundo a classificação de Köppen. Os protótipos foram edificados com sistema estrutural em eucalipto roliço tratado, pé direito de 3,00 metros, telhado com inclinação de 20% e cobertos com telha ecológica fabricada com embalagens Tetrapack reciclada (TE), telha cerâmica (TC), e telha de fibrocimento (TFC). Foram construídas com a maior dimensões no sentido leste-oeste. A figura 2 ilustra os protótipos. Telha Fibrocimento Telha ecológica Telha cerâmica Figura 2 - Protótipos avaliados Para avaliar as coberturas foram instalados em cada uma das edificações 01 termômetro de máxima e mínima, 01 termômetro de bulbo seco e bulbo úmido, 04 Termômetros de Globo Negro (TGN), a uma altura de 0,3; 0,7; 1,4 e 2,4 m do solo (figura 3) e um anemômetro para medir a velocidade do vento, os protótipos foram avaliados abertos. Para caracterizar o ambiente do experimento foi utilizada uma estação metereológica da marca DAVIS, Vantage PRO2. As coletas foram realizadas nos horários das 10h00min, 12h00min e 16h00min, durante o verão 2006-2007. 4 3 2 1 Figura 3 - Posição dos quatro termômetros de globo negro Com os valores coletados foram calculados os índices Índice de Temperatura de Globo e Umidade (ITGU), Carga Térmica Radiante (CTR) e Índice de Temperatura e Umidade (THI). Estes índices - 783 -
foram utilizados na avaliação do conforto térmico proporcionado pelas telhas. 4 ANÁLISE DE RESULTADOS Este item apresenta os resultados obtidos durante o período de avaliação das coberturas. São apresentados valores máximos coletados de temperatura ambiente, temperatura de globo negro, umidade relativa do ar, temperatura de ponto de orvalho e valores calculados de ITGU (Índice de Temperatura de Globo e Umidade), CTR (Carga Térmica Radiante) e THI (Índice de Temperatura e Umidade), referentes aos três dias de maior entalpia do período, horário das 16:00 hs (tabela 1). Os gráficos 1 a 3 apresentam os dados de ITGU, CTR e THI para os três dias de maior entalpia do período e para as quatro diferentes alturas. Tabela 1 - Valores referentes aos dias de maior entalpia Dia maior (10/01/2007) (02/02/2007) (19/02/2007) entalpia Horário maior entalpia 16:00 hs 16:00 hs 16:00 hs T amb. ( o C) 33 33 33 36 36 36 31 31 31 UR (%) 67,8 67,8 67,8 59,9 59,9 59,9 79,9 79,9 79,9 TPO ( o C) 22,6 22,6 22,6 22,8 22,8 22,8 21,7 21,7 21,7 TGN1( o C) 35 36,5 37 39,5 39,5 40 35,5 36 36,5 TGN2( o C) 35 36,5 37 39 39,5 39,5 35 35,5 36 TGN3( o C) 36 37 38 39,5 40 40 34,5 35 36 TGN4( o C) 36 37,5 38,5 39 40 40 34,5 35 36 ITGU 1 84,6 86,1 86,6 89,21 89,2 89,71 84,81 85,31 85,81 ITGU 2 84,6 86,1 86,6 88,71 89,2 89,21 84,31 84,81 85,31 ITGU 3 85,6 86,6 87,6 89,21 89,7 89,71 83,81 84,31 85,31 ITGU 4 85,6 87,1 88,1 88,71 89,7 89,71 83,81 84,31 85,31 CTR 1 (W/m 2 ) 532 559 562 541 541 544 613 639 653 CTR 2 (W/m 2 ) 532 559 562 537 541 541 599 624 639 CTR 3 (W/m 2 ) 550 567 580 541 544 544 584 610 639 CTR 4 (W/m 2 ) 550 576 589 537 544 544 584 610 639 THI 1 82,6 81,6 82,6 85,71 85,71 85,71 80,31 79,81 79,81 Observando os valores apresentados na tabela 01 e após a realização de uma análise estatística por meio do Teste de Tukey, é possível afirmar que não existe diferença significativa a 5% (p<0,05) entre as médias dos valores de ITGU, CTR e THI referentes aos dias de maior entalpia, para as três telhas avaliadas, resultados semelhantes aos encontrados por BAÊTA et al. (1989). - 784 -
100 90 ITGU 80 70 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Tipo de Telha Gráfico 1 ITGU x Tipo de Telha 700 600 500 CTR (W/m2) 400 300 200 100 0 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Tipo de Telha Gráfico 2 CTR x Tipo de Telha - 785 -
THI 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Tipo de Telha Gráfico 3 THI x Tipo de Telha Algumas diferenças puderam ser identificadas em relação às TGN, ITGU, CTR e THI para as três telhas avaliadas, conforme apresentado nos gráficos 1 a 3. A TE apresentou valores de ITGU e CTR semelhante à TC e a TFC nos três períodos avaliados. Em relação à TGN nota-se uma diferença de até dois graus sob a TC e TFC para o horário das 16h00min, no primeiro dia de maior entalpia. A análise do THI permite afirmar que a TE apresentou comportamento semelhante a TC e a TFC. Com os resultados apresentados é possível concluir que a TE é uma nova opção de cobertura para ser utilizada em instalações zootécnicas, pois apresentou desempenho térmico semelhante à TC. Além disso, em relação ao custo benefício, a TE é um material leve que exige um sistema estrutural de cobertura mais simplificado, quando comparado com àqueles executados com TC. Para melhorar seu desempenho, sugere-se a utilização de forros ou também a utilização de algum material isolante como isopor, lã de rocha etc. Pelo que foi apresentado a Telha Ecológica é uma opção de cobertura eficiente e sustentável, uma vez que é produzida a partir da reciclagem de embalagens Tetrapack. Como continuidade da pesquisa, novos estudos poderão ser realizados com objetivo de avaliar a durabilidade e a eficiência do produto ao longo do tempo. 5 REFERÊNCIAS BAÊTA, F. C.; PELOSO, E. J. M.; CAMPOS, A.T.; OLIVEIRA, J. L. Desempenho térmico de galpões com cobertura telha cerâmica ou de cimento-amianto e com ou sem forro. In. XVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola, Recife, Brasil, 1989. Anais p 907-923. BAÊTA, F.C.; SOUZA, C. F. Ambiência em edificações rurais conforto animal. Viçosa: UFV, 1997, 246p. FERREIRA, L. A. Diretrizes arquitetônicas nas instalações para bovinos. São Carlos, 1989. Dissertação (Mestrado) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. SEVEGNANI, K. B.; GHELFI FILHO, H.; DA SILVA, I.J.O. Comparação de vários materiais de cobertura através de índices. Sci. Agrícola. Piracicaba, 51, jan/abr. 1994. TINÔCO, I. F. F. Avicultura Industrial: Novos Conceitos de Materiais, Concepções e Técnicas Construtivas Disponíveis para Galpões Avícolas Brasileiros. Rev. Bras. Cienc. Avic. Vol 3. nº1. Campinas. Jan./Apr. 2001. - 786 -
6 AGRADECIMENTO Os autores agradecem à FAPESP pelo auxílio financeiro concedido. - 787 -