Comportamento térmico dinâmico e cargas de transmissão de resfriamento de paredes de concreto isoladas sob diferentes condições ambientais do clima subtropical úmido

Dimitrios Zenginis, Karolos Kontoleon, Maurício Carvalho Ayres Torres

Resumo


Neste estudo, o efeito da espessura do isolamento e sua posição nas características térmicas dinâmicas das paredes de concreto é examinado numericamente. Quanto ao efeito do isolamento térmico, são estudadas nove diferentes configurações de parede. A análise é realizada para elementos de parede com uma orientação variável correspondente a cada ponto cardinal para o período de resfriamento e mais especificamente para as condições climáticas de Salónica, na Grécia, que tem a mesma classificação climática – subtropical úmido - pelo Sistema Köppen que Porto Alegre, no Rio Grande do Sul, Brasil. Além disso, as cargas de transmissão de resfriamento diurno são calculadas considerando diferentes temperaturas de projeto interno. Para os objetivos desta investigação, são consideradas três temperaturas típicas de design interno (aumentando de 24 ºC a 28 ºC, em passos de 2 ºC). Os resultados sublinham o significado da espessura e posição do isolamento para manter um ambiente interno estável com baixas flutuações de temperatura (proporção decrescente das amplitudes de temperatura da onda de calor, fator de decréscimo), bem como para mudar adequadamente os picos de temperatura ocorridos para a superfície interna (atraso de tempo de propagação de onda de calor, intervalo de tempo). Também é visto que as paredes orientadas norte e sul fornecem cargas de resfriamento mínimas em comparação com as paredes voltadas para o leste e o oeste. Além disso, à medida que a temperatura do projeto interno aumenta, as cargas de transmissão de resfriamento diminuem. O desempenho térmico de paredes de concreto isoladas é estudado usando o método de modelagem de rede térmica em condições periódicas estáveis.


Palavras-chave


Paredes de concreto; Orientação de paredes; Espessura de isolamento; Tempera-tura de design interior. Cargas de transmissão de refrigeração

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Referências


AL-SANEA, S.A.; ZEDAN, M.F.; AL-MUJAHID, A.M.; AL-SUHAIBANI, Z.A. Optimum R-values of building walls under different climatic conditions in the Kingdom of Saudi Arabia. Applied Thermal Engineering, v. 96, p. 92-106, 2016. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2015.11.072

ASAN, H. Effects of wall’s insulation thickness and position on time lag and decrement factor. Energy and Building, v. 28, n. 3, p. 299-305, 1998. doi: https://doi.org/10.1016/S0378-7788(98)00030-9

ASAN, H. Investigation of wall’s optimum insulation position from maximum time lag and minimum decrement factor point of view. Energy and Building, v. 32, n. 2, p. 197-203, 2000. doi: https://doi.org/10.1016/S0378-7788(00)00044-X

ÇENGEL, Y.A. Heat Transfer: A Practical Approach. Mc Graw-Hill, 2003.

EUROPEAN COMMISSION. Directive 2010/31/EU of the European parliament and the council of 30 November 2016 on the energy performance of buildings. 2016.

KONTOLEON, K.J.; EUMORFOPOULOU, E.A. The influence of wall orientation and exterior surface solar absorptivity on time lag and decrement factor in the Greek region. Renewable Energy, v. 33, n. 7, p. 1652-1664, 2008. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2007.09.008

MAZZEO, D.; OLIVETI, G.; ARCURI, N. Definition of a new set of parameters for the dynamic thermal characterization of PCM layers in the presence of one or more liquid-solid interfaces. Energy and Buildings, v. 141, p. 379-396, 2017. doi: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.02.027

OZEL, M. Effect of insulation location on dynamic heat-transfer characteristics of building external walls and optimization of insulation thickness. Energy and Buildings, v. 72, p. 288-295, 2014. doi: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2013.11.015

OZEL, M. Effect of indoor design temperature on the heating and cooling transmission loads. Journal of Building Engineering, v. 7, p. 46-52, 2016. doi: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2016.05.001

PEKDOGAN, T.; BASARAN, T. Thermal performance of different exterior wall structures based on wall orientation. Applied Thermal Engineering, v. 112, p. 15-24, 2017. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.10.068

SHAIK, S.; TALANKI, A.B.P.S. Optimizing the position of insulating materials in flat roofs exposed to sunshine to gain minimum heat into buildings under periodic heat transfer conditions. Environmental Science and Pollution Research, v. 23, n. 10, p. 9334-9344, 2016. doi: https://doi.org/10.1007/s11356-015-5316-7

SHARIFI, N.P.; SHAIKH, A.A.N.; SAKULICH, A.R. Application of phase change materials in gypsum boards to meet building energy conservation goals. Energy and Buildings, v. 138, p. 455-467, 2017. doi: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.12.046

TECHNICAL CHAMBER OF GREECE. Energy Performance of Buildings Directive - Technical Guidelines - T.O.T.E.E. 20701-1/2010 - Guidelines on the evaluation of the energy performance of buildings. 2010.

THIELE, A.M.; LIGGET, R.S.; SANT, G.; PILON, L. Simple thermal evaluation of building envelopes containing phase change materials using a modified admittance method. Energy and Buildings, v. 145, p. 238-250, 2017. doi: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.03.046

UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME. Buildings and Climate Change: summary for decision makers. Sustainable Buildings and Climate Initiative, United Nations Environmental Programme, 2009. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4471-4781-7_2




DOI: https://doi.org/10.18256/2358-6508.2018.v5i1.2288

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