Resumo |
A substituição de técnicas de condicionamento passivo em edificações como a adoção de materiais com alta inércia térmica, baixas absortâncias e altas capacidades reflexivas por sistemas ativos, acarretam uniformização térmica do espaço construído e o aumento do consumo eletroenergético. Dentre as táticas de condicionamento natural, podemos destacar aumento da inércia e isolamento térmicos em edificações. Nesse sentido, o surgimento de elementos construtivos inteligentes com características passivas intrínsecas, como os Materiais de Mudança de Fase (PCMs), permite alcançar melhores níveis de desempenho térmico, atenuando o dispêndio com energia elétrica. Destarte, objetivamos realizar uma auditoria térmica para proposição de táticas de conforto térmico passivas e consequente redução do desconforto por calor radiante nas sedes da DVP-UFV, na cidade de Viçosa-MG. Realizamos coletas in loco de temperaturas de bulbo seco (TBS) e valores de umidade relativa (UR) no período de 26 fevereiro à 12 de março de 2020. Para tal, utilizamos 10 termo-higrômetros da marca HOBO (HOBO/ONSET U12), 2 localizados na parte externa (representando as fachadas frontal e traseira das sedes) e 4 na parte interna de cada edificação. Além disso, verificamos as temperaturas superficiais das coberturas no primeiro dia de medição com auxílio da câmera termográfica da marca FLIR (modelo E60vt). Adotamos o software EnergyPlus, versão 8.9, para modelagem térmica da edificação e realização das simulações comparativas entre caso base (real) e as novas propostas. Como medidas passivas, adotamos diferentes isolamentos térmicos (lã de rocha, de vidro e poliestireno) e PCMs com três temperaturas de fusão/solidificação (RT22HC, RT25HC e RT28HC) aplicados às coberturas, definidas pela medição termográfica como fonte de calor radiante. Realizamos 24 simulações considerando duas casas, 3 isolantes com 2 espessuras cada e 3 PCMs com 2 espessuras cada. Em todas as simulações, solicitamos como dados de saída a TBS externa, a temperatura operativa interna e a velocidade do ar na edificação (variáveis necessárias para determinar os índices de conforto térmico adaptativo, definido pela ASHRAE 55), além das temperaturas superficiais internas para as coberturas. Ambos modelos se comportaram de forma semelhante devido à pouca variabilidade de parâmetros geométricos e de contorno urbano entre as edificações. Assim, o melhor resultado para os dois casos ocorreu com aplicação do isolamento convencional de Poliestireno de 60mm, reduzindo as temperaturas superficiais da cobertura em até 5.5% e aumentando em até 4% a taxa de conforto térmico geral. A adoção de PCMs, principalmente do RT25HC, gerou resultados importantes, mesmo que menos representativos. Portanto, indicamos para ambas as casas o emprego do isolamento de Poliestireno de 60mm devido à maior disponibilidade, menor preço e melhores resultados na redução da temperatura interna das superfícies do teto, mantendo ou melhorando o conforto térmico. |