O objetivo dessa pesquisa foi avaliar o desempenho térmico de telhas através do monitoramento de células-teste existentes na cidade de São Carlos, comparar os resultados com análises espectrofotométricas das amostras (das telhas das células teste) para correlacionar os resultados com normas que fazem alguma referência ao desempenho térmico de telhas. Foram realizadas análises comparativas das temperaturas internas e da superfície das telhas em quatro células teste: com telha de aço, fibrocimento, cerâmica e material reciclado (de embalagem longa vida). Em uma segunda etapa as telhas de aço e fibrocimento foram selecionadas para receberem a aplicação de tinta látex acrílico branco. Foi verificada, após análise comparativa, a importância do tratamento superficial externo em coberturas e a necessidade de normas específicas para o desempenho térmico de telhas. / The purpose of this research was to evaluate the thermal performance of roofs by monitoring existing test cells in the city of Sao Carlos, and comparing the results with the spectrophotometric analyses of the samples (the roofs of the test cells) for correlating the results with the standards associated with the thermal performance of tiles. Comparative analyses were carried out of the internal temperature and the temperature of the surface of the roofs in four test cells: roofs made of steel, asbestos cement ceramic and recycled material (long-life packaging). At the second stage a white latex acrylic paint was applied to the steel and asbestos cement roofs. This confirmed, following a comparative analysis, the importance of the treatment of the external surface of the roofs, and the necessity for specific standards for the thermal performance of roofs.

O objeto desta pesquisa é o desempenho térmico do sistema passivo parede Trombe para aquecimento e arrefecimento. O objetivo é avaliar o desempenho térmico dessa tecnologia específica, nesse caso, no clima da cidade de São Paulo. Os métodos utilizados foram a execução do projeto com diretrizes originadas da literatura científica, a construção de dois protótipos, o monitoramento térmico desses protótipos, o tratamento dos dados e a análise e interpretação destes. Os resultados mostram o desempenho encontrado para o clima da cidade de São Paulo e apontam para novas possibilidades de pesquisas. / The object of this research is the thermal performance of the Trombe wall passive system for heating and cooling. The objective is the evaluation of the environmental performance of this technology, in this case, in the climate of the city of São Paulo. The methods used were the execution of a project with guidelines originated from scientific literature, the construction of two prototypes and their thermal monitoring, data treatment and their analyses and interpretation. The results show the performance of the system for the climate of the city of São Paulo and point out to new research possibilities.

O desempenho é foco de diversos estudos atuais, a comunidade técnica está buscando melhorar os sistemas construtivos. Apesar de ser discutido há décadas, este tema foi recentemente revigorado pela elaboração e publicação da norma de desempenho NBR 15575 (ABNT, 2013a). Este documento apresenta requisitos mínimos a serem atingidos pelas edificações, bem como metodologia para a avaliação destes parâmetros. Dentre os ensaios apresentados, consta em seu anexo E um método para avaliação de vedações verticais frente a choques térmicos. Inúmeras pesquisas adotam os choques térmicos como agente de degradação, contudo não existe um consenso quanto às condições de contorno ou mesmo as dimensões dos corpos de prova. A norma brasileira recomenda que as essas possuam 120 cm de largura e altura equivalente a 1 pé direito, entretanto em determinadas situações tais dimensões inviabilizam o programa experimental, dado a falta de equipamentos deste porte. Assim, encontram-se na literatura técnica pesquisas realizadas sobre protótipos reduzidos de sistemas de vedação. Este trabalho buscou identificar a influência das dimensões e condições de contorno dos corpos de prova nos resultados obtidos em ensaios de choques térmicos Para tal, foram ensaiadas amostras em 3 tamanhos diferentes, as dimensões propostas pela NBR 15575 e duas variações reduzidas. Os corpos de prova reduzidos foram ensaiados livres e com restrições as dilatações. Todas as combinações foram sujeitas a 10 e 30 choques térmicos e as avaliações foram realizadas antes e após os ciclos. As variáveis de resposta adotadas foram a resistência à aderência, fissuração e permeabilidade, também foram mensuradas as variações lineares em momentos pré-determinados. Os choques térmicos não provocaram a perda da aderência, uma vez que as amostras apresentaram aderências estatisticamente iguais antes e após os ciclos, com exceção da amostra grande exposta a 30 choques, que teve sua aderência majorada. Apenas nas amostras grandes ocorreu alteração do índice de fissuras decorrente da exposição aos choques. Majoritariamente, a permeabilidade das amostras não foi alterada com a exposição aos choques, com exceção das amostras reduzidas livres expostas a 30 choques que apresentaram uma redução da absorção, indicando o fechamento dos poros. / Performance is the focus of many current researches, the technical community is searching to improve building systems. Despite being discussed for decades, this subject has recently been reinvigorated by the elaboration and publication of performance standard NBR 15575 (ABNT, 2013a). This document presents minimum requirements to be achieved by the buildings, as well a methodology for the evaluation of these parameters. Among the tests presented, attachment E shows a method for evaluating vertical seals against thermal shocks. Numerous researches adopt thermal shocks as a degradation agent, however, there is no consensus regarding the boundary conditions or even about the dimensions of the specimens. The Brazilian standard recommends that these specimens have at least 120 cm wide and height equivalent to room's height, however in certain situations such dimensions make the experimental program unfeasible, given the lack of equipment of this size. Thus, we find in the technical literature researches on reduced prototypes of walls. This study aimed to identify the influence of the dimensions and boundary conditions of the specimens on the results of thermal shock tests. For this, samples were tested in 3 different sizes, the dimensions proposed by NBR 15575 and two reduced variations The reduced specimens were tested without and with dilation restrictions. All combinations were subjected to 10 and 30 thermal shocks and the evaluations were performed before and after the cycles. The tests adopted to evaluate were resistance to adhesion, cracking and permeability, and linear variations were also measured at predetermined moments. The thermal shocks did not cause the loss of adhesion, since the samples had statistically equal adhesions before and after the cycles, except for the large sample exposed to 30 shocks, which had its adherence increased. Only in large samples occurred change of cracks index from exposure to shocks. The permeability of the samples was not altered with the exposure to shocks, except for the unrestricted reduced samples exposed to 30 shocks that showed a reduction of the absorption, indicating the closure of the pores.

O objeto desta pesquisa é o desempenho térmico do sistema passivo parede Trombe para aquecimento e arrefecimento. O objetivo é avaliar o desempenho térmico dessa tecnologia específica, nesse caso, no clima da cidade de São Paulo. Os métodos utilizados foram a execução do projeto com diretrizes originadas da literatura científica, a construção de dois protótipos, o monitoramento térmico desses protótipos, o tratamento dos dados e a análise e interpretação destes. Os resultados mostram o desempenho encontrado para o clima da cidade de São Paulo e apontam para novas possibilidades de pesquisas. / The object of this research is the thermal performance of the Trombe wall passive system for heating and cooling. The objective is the evaluation of the environmental performance of this technology, in this case, in the climate of the city of São Paulo. The methods used were the execution of a project with guidelines originated from scientific literature, the construction of two prototypes and their thermal monitoring, data treatment and their analyses and interpretation. The results show the performance of the system for the climate of the city of São Paulo and point out to new research possibilities.

Diante das crises energéticas mundiais é oportuna a retomada de técnicas passivas de climatização de ambientes, como aquelas que consideram a inércia térmica das edificações. No Brasil é reconhecida a sua importância na melhoria do desempenho térmico de habitações, como indicado na norma NBR 15575 que, no método simplificado de avaliação do desempenho térmico, estabelece valores limites para a transmitância térmica e para a capacidade térmica de paredes, de modo a contemplar a influência da inércia térmica. Entretanto, não se dispõe de informações que permitam extrapolar esses critérios para edifícios de escritórios, que têm diferentes dinâmicas de uso e volumetria. Tendo como principal objetivo apresentar recomendações e critérios para o projeto de edifícios de escritórios na cidade de São Paulo, onde a inércia térmica dos ambientes pode contribuir para a redução ou a eliminação do uso de sistemas de ar condicionado, foi desenvolvido o presente trabalho. Para tal foram efetuadas simulações computacionais da resposta térmica de escritórios, analisados com variações nos seguintes parâmetros: área de piso; proporção de área na fachada em relação ao seu volume; nível de ocupação; taxa de ventilação; cor da fachada; sombreamento de aberturas; tipo de parede e temperatura de referência para o conforto térmico dos usuários. De modo geral, os resultados demonstraram que: ambientes ocupados, com paredes de maior capacidade térmica, menor área de piso e maior área na fachada em relação ao volume do ambiente, têm melhor desempenho térmico, especialmente com o uso de cores claras nas fachadas e dispositivos de sombreamento em aberturas. Tais características têm contribuição mais significativa na redução da demanda por climatização de ambientes somente se for adotada uma temperatura de referência do ar interior acima dos valores tipicamente usados nessas edificações. As recomendações e critérios apresentados para o projeto de escritórios consideram o uso de ambientes com ventilação, utilizando-se sistemas de climatização somente em menos de 15% das horas de um ano típico da cidade de São Paulo. / The global energy crises provide a further reason to use passive techniques, such as the thermal inertia, for cooling buildings. In Brazil, the importance of thermal inertia for the improvement of the thermal performance of dwellings is recognized and has been incorporated into the standard NBR 15575. For the assessment of the thermal performance, this standard establishes limit values for the thermal transmittance and the thermal capacity of walls, taking into account the influence of thermal inertia. However, there is no equivalent information available for offices, which can have very different characteristics. This thesis develops recommendations and criteria for the design of office buildings in the city of São Paulo, where the thermal inertia contributes to a reduction of energy consumption for cooling. Parametric simulations of typical offices were performed, varying the following parameters: floor area; façade-surface-area/volume ratio; internal gains (people, equipment etc.); ventilation rate; facade color and shading. The results showed that offices with walls made of components with higher thermal capacity, smaller floor area and larger façade-surface-area/volume ratio have better thermal performance. Light colors of the façade, shading devices and increased ventilation rate provided further improvement in the thermal performance of the offices. These characteristics may have significant contribution in reducing the energy demand for cooling depending on the value of the inside air temperature adopted. The recommendations and criteria presented for design of offices consider the use of air conditioning in less than 15% of the hours in a typical year in the city of São Paulo.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil - Especialização em Construções. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2013

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T09:39:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 276671.pdf: 3424065 bytes, checksum: ed51e114fbfef87f63b8c00006ab128d (MD5) / Foi avaliado o desempenho térmico de três edificações unifamiliares e três edificações multifamiliares de interesse social, construídas através de políticas públicas de habitação em cinco municípios do estado de Santa Catarina. As unidades habitacionais foram monitoradas durante sua utilização normal e foram registradas as temperaturas de bulbo seco do ar nos ambientes internos e externos às edificações. Foram também calculadas as propriedades térmicas dos elementos e sistemas construtivos e os valores encontrados verificados de acordo com os limites estabelecidos nas normas brasileiras de desempenho NBR 15.220 e NBR 15.575. As edificações multifamiliares foram monitoradas por nove meses (set 08 a jun 09) e as unifamiliares por sete meses (nov 08 a jun 09). Foram feitas análises durante uma semana quente e uma semana fria, escolhidas dentro do período total monitorado, usando os parâmetros de distribuição de temperaturas, temperaturas máximas, mínimas e médias, amplitude térmica e amortecimento térmico. Considerando o período total de monitoramento, foram analisados os somatórios de graus-hora acima a abaixo de limites pré-estabelecidos e a relação entre o somatório de graus-hora interno e externo. Para o verão os piores desempenhos foram do sistema de alvenaria convencional para as edificações multifamiliares e o sistema de placas de concreto para as edificações unifamiliares. No inverno o pior desempenho foi verificado para o sistema de blocos estruturais de concreto entre as multifamiliares e na residência de madeira entre as unifamiliares. / The thermal performance of three multifamily and three single family low cost buildings built through public housing policy in six cities of Santa Catarina was evaluated. The housing units were in regular use and their indoor and outdoor dry bulb temperatures were measured. The thermal properties of different constructive systems were also calculated and the results were checked with the values in Brazilian standards NBR 15.220 and NBR 15.575. The multifamily buildings were measured by nine months (sep 08 to jun 09). Single family buildings were measured by seven months (nov 08 to jun 09). The analysis considered one hot week and one cold week taken from the total period measured and used parameters such as graphs of temperature distribution, maximum, minimal and average temperatures, thermal amplitude, and thermal damping. For the total period measured different parameters were used, like degree-hours sum below and above the pre- established limits and the relation between inner and outer degree hour sum. In hot seasons the worst performance observed was for conventional masonry among multifamiliar buildings and concrete panels for single family buildings. In cold seasons the concrete blocks masonry for multifamily and wooden house for single family got the worst thermal performance.

A pesquisa analisa o desempenho térmico de duas edificações escolares distintas, o Centro de Educação Profissional do Vale do Caí e a Escola de Ensino Fundamental Frei Pacífico, localizados em municipalidades também distintas e compostos por tipologia arquitetônica e orientação solar similares. Método: Os dois casos estudados tiveram o seu desempenho analisado pelo método de medição in loco, com coleta horária das variáveis de temperatura e umidade relativa do ar, fazendo uso de data loggers. A amostra foi composta por uma sala de aula, em cada ambiente de ensino. Objetivos: Foram objetivos desta pesquisa: caracterizar os estudos de caso; calcular as propriedades térmicas dos fechamentos; apontar distinções no procedimento de coleta de dados; analisar o desempenho térmico das salas estudadas, considerando o período de medições e o período de ocupação; e comparar dados climáticos das municipalidades com os dados climáticos de Porto Alegre. As análises foram estruturadas por estações do ano, com análise de temperatura (incluindo atraso e amortecimento térmico) e umidade relativa do ar. Auxiliaram nas análises de dados, a metodologia de análise de graus-hora e a carta bioclimática proposta por Givoni. Foram realizadas análises considerando o período de medições e o período de ocupação das escolas. Resultados: Os resultados apontaram um desempenho mais satisfatório para o Centro de Educação Profissional do Vale do Caí, o que pode ser atribuído à inércia térmica e às propriedades térmicas dos fechamentos deste edifício, mesmo tendo apresentado oscilações maiores de temperatura e umidade relativa. A análise dos dados climáticos das municipalidades permitiu identificar algumas similaridades com os do município de Porto Alegre, embora a proximidade deste com massas d’água tenham demonstrado interferência considerável na amplitude térmica e na umidade relativa do ar. / The research examines the thermal performance of two different school buildings, Vale do Caí Professional Education Center and Frei Pacífico Elementary School, located in different municipalities and also composed of similar architectural style and solar orientation. Method: The two cases studied had their performance evaluated by the in situ measurement method, with hourly collected hourly rate of the variables of temperature and relative humidity, using data loggers. The sample consisted of one classroom in each teaching environment. Objectives: The objectives of this research: were to characterize the case studies; to calculate the thermal properties of the elements; to point out distinctions in the procedure of collecting data; to analyze the thermal performance of the classrooms studied, considering the measurement period and the period of occupation; and comparing climatic data of municipalities to the climate data from Porto Alegre. The analysis was structured by seasons, with analysis of temperature (including thermal delay and thermal damping) and relative humidity, to help the data analysis methodology degree-hours and bioclimatic chart proposed by Givoni. There were analyses considering the measurement period and the period of school occupation. Results: The results showed a more satisfactory performance for Vale do Caí Professional Education Center, which can be attributed to thermal inertia and thermal properties of the closures of the building, though it had the highest swings in temperature and relative humidity. The analysis of climate data of the municipalities identified some similarities with that of the city of Porto Alegre, although the proximity of masses of water to the later, demonstrated considerable interference in the temperature and relative humidity ranges.

O desempenho é foco de diversos estudos atuais, a comunidade técnica está buscando melhorar os sistemas construtivos. Apesar de ser discutido há décadas, este tema foi recentemente revigorado pela elaboração e publicação da norma de desempenho NBR 15575 (ABNT, 2013a). Este documento apresenta requisitos mínimos a serem atingidos pelas edificações, bem como metodologia para a avaliação destes parâmetros. Dentre os ensaios apresentados, consta em seu anexo E um método para avaliação de vedações verticais frente a choques térmicos. Inúmeras pesquisas adotam os choques térmicos como agente de degradação, contudo não existe um consenso quanto às condições de contorno ou mesmo as dimensões dos corpos de prova. A norma brasileira recomenda que as essas possuam 120 cm de largura e altura equivalente a 1 pé direito, entretanto em determinadas situações tais dimensões inviabilizam o programa experimental, dado a falta de equipamentos deste porte. Assim, encontram-se na literatura técnica pesquisas realizadas sobre protótipos reduzidos de sistemas de vedação. Este trabalho buscou identificar a influência das dimensões e condições de contorno dos corpos de prova nos resultados obtidos em ensaios de choques térmicos Para tal, foram ensaiadas amostras em 3 tamanhos diferentes, as dimensões propostas pela NBR 15575 e duas variações reduzidas. Os corpos de prova reduzidos foram ensaiados livres e com restrições as dilatações. Todas as combinações foram sujeitas a 10 e 30 choques térmicos e as avaliações foram realizadas antes e após os ciclos. As variáveis de resposta adotadas foram a resistência à aderência, fissuração e permeabilidade, também foram mensuradas as variações lineares em momentos pré-determinados. Os choques térmicos não provocaram a perda da aderência, uma vez que as amostras apresentaram aderências estatisticamente iguais antes e após os ciclos, com exceção da amostra grande exposta a 30 choques, que teve sua aderência majorada. Apenas nas amostras grandes ocorreu alteração do índice de fissuras decorrente da exposição aos choques. Majoritariamente, a permeabilidade das amostras não foi alterada com a exposição aos choques, com exceção das amostras reduzidas livres expostas a 30 choques que apresentaram uma redução da absorção, indicando o fechamento dos poros. / Performance is the focus of many current researches, the technical community is searching to improve building systems. Despite being discussed for decades, this subject has recently been reinvigorated by the elaboration and publication of performance standard NBR 15575 (ABNT, 2013a). This document presents minimum requirements to be achieved by the buildings, as well a methodology for the evaluation of these parameters. Among the tests presented, attachment E shows a method for evaluating vertical seals against thermal shocks. Numerous researches adopt thermal shocks as a degradation agent, however, there is no consensus regarding the boundary conditions or even about the dimensions of the specimens. The Brazilian standard recommends that these specimens have at least 120 cm wide and height equivalent to room's height, however in certain situations such dimensions make the experimental program unfeasible, given the lack of equipment of this size. Thus, we find in the technical literature researches on reduced prototypes of walls. This study aimed to identify the influence of the dimensions and boundary conditions of the specimens on the results of thermal shock tests. For this, samples were tested in 3 different sizes, the dimensions proposed by NBR 15575 and two reduced variations The reduced specimens were tested without and with dilation restrictions. All combinations were subjected to 10 and 30 thermal shocks and the evaluations were performed before and after the cycles. The tests adopted to evaluate were resistance to adhesion, cracking and permeability, and linear variations were also measured at predetermined moments. The thermal shocks did not cause the loss of adhesion, since the samples had statistically equal adhesions before and after the cycles, except for the large sample exposed to 30 shocks, which had its adherence increased. Only in large samples occurred change of cracks index from exposure to shocks. The permeability of the samples was not altered with the exposure to shocks, except for the unrestricted reduced samples exposed to 30 shocks that showed a reduction of the absorption, indicating the closure of the pores.

A pesquisa analisa o desempenho térmico de duas edificações escolares distintas, o Centro de Educação Profissional do Vale do Caí e a Escola de Ensino Fundamental Frei Pacífico, localizados em municipalidades também distintas e compostos por tipologia arquitetônica e orientação solar similares. Método: Os dois casos estudados tiveram o seu desempenho analisado pelo método de medição in loco, com coleta horária das variáveis de temperatura e umidade relativa do ar, fazendo uso de data loggers. A amostra foi composta por uma sala de aula, em cada ambiente de ensino. Objetivos: Foram objetivos desta pesquisa: caracterizar os estudos de caso; calcular as propriedades térmicas dos fechamentos; apontar distinções no procedimento de coleta de dados; analisar o desempenho térmico das salas estudadas, considerando o período de medições e o período de ocupação; e comparar dados climáticos das municipalidades com os dados climáticos de Porto Alegre. As análises foram estruturadas por estações do ano, com análise de temperatura (incluindo atraso e amortecimento térmico) e umidade relativa do ar. Auxiliaram nas análises de dados, a metodologia de análise de graus-hora e a carta bioclimática proposta por Givoni. Foram realizadas análises considerando o período de medições e o período de ocupação das escolas. Resultados: Os resultados apontaram um desempenho mais satisfatório para o Centro de Educação Profissional do Vale do Caí, o que pode ser atribuído à inércia térmica e às propriedades térmicas dos fechamentos deste edifício, mesmo tendo apresentado oscilações maiores de temperatura e umidade relativa. A análise dos dados climáticos das municipalidades permitiu identificar algumas similaridades com os do município de Porto Alegre, embora a proximidade deste com massas d’água tenham demonstrado interferência considerável na amplitude térmica e na umidade relativa do ar. / The research examines the thermal performance of two different school buildings, Vale do Caí Professional Education Center and Frei Pacífico Elementary School, located in different municipalities and also composed of similar architectural style and solar orientation. Method: The two cases studied had their performance evaluated by the in situ measurement method, with hourly collected hourly rate of the variables of temperature and relative humidity, using data loggers. The sample consisted of one classroom in each teaching environment. Objectives: The objectives of this research: were to characterize the case studies; to calculate the thermal properties of the elements; to point out distinctions in the procedure of collecting data; to analyze the thermal performance of the classrooms studied, considering the measurement period and the period of occupation; and comparing climatic data of municipalities to the climate data from Porto Alegre. The analysis was structured by seasons, with analysis of temperature (including thermal delay and thermal damping) and relative humidity, to help the data analysis methodology degree-hours and bioclimatic chart proposed by Givoni. There were analyses considering the measurement period and the period of school occupation. Results: The results showed a more satisfactory performance for Vale do Caí Professional Education Center, which can be attributed to thermal inertia and thermal properties of the closures of the building, though it had the highest swings in temperature and relative humidity. The analysis of climate data of the municipalities identified some similarities with that of the city of Porto Alegre, although the proximity of masses of water to the later, demonstrated considerable interference in the temperature and relative humidity ranges.