Isolamento e Massa Térmica

Uso adequado de isolamento e materiais de massa térmica apropriados podem melhorar a eficiência energética de edifícios

Isolamento térmico em edifícios na fase de construção pode ser uma forma rentável de reduzir as cargas de resfriamento, reduzindo também  os custos de funcionamento e melhorando a eficiência de energia. Foto por Dept of Energy Solar Decathlon licenciada sob creative commons

 

O isolamento pode ser uma forma rentável de reduzir a entrada de calor em um edifício, melhorando o conforto térmico. A utilização estratégica de isolamento térmico pode, portanto, ser uma forma relativamente barata de melhorar a eficiência energética de um edifício.

O isolamento térmico é uma barreira ao fluxo de calor e ajuda a reduzir o ganho solar. Esse isolamento também ajuda a evitar que o ar refrigerado aqueça.

No Brasil o isolamento de edifícios proporciona economia significativa de custos – embora este seja provavelmente o caso dos edifícios com ar condicionado [1].

O isolamento pode reduzir a carga de arrefecimento de um edifício através da prevenção de ganho solar.Comomenos calor passa para o espaço de convivência, menos energia é necessária para proporcionar conforto térmico para os seus usuários. O isolamento pode ser instalado no telhado, no teto e nas paredes, e pode ser tanto Bulk isolamento ou reflexivo.

Isolamento reflexivo é normalmente instalado sob telhas, onde reduz a quantidade de calor que entra no edifício.

Bulk isolamentos retardam a transferência de calor convectivo e condutivo e são geralmente utilizados para manter frio o ar dentro do edifício. O Bulk isolamento das paredes é provavelmente mais útil onde os edifícios estão equipados com ar condicionado – neste caso, o isolamento ajuda a manter o ar interior fresco e reduz a demanda por energia de resfriamento.

Materiais de Massa Térmica Elevada

Materiais que absorvem, armazenam e liberam calor -comoconcreto, tijolos, pedra e alvenaria – têm umamassatérmica elevada. Nas zonas temperadas, estes materiais absorvem o calor durante o dia para irradiá-lo à noite. Em áreas tropicais,comoRio de Janeiro, esses materiais aquecem durante o dia, mas as altas temperaturas da noite impedem a perda de calor. Isto pode aumentar a necessidade por energia de arrefecimento.

Quando materiais de alta massa térmica são usadas, é extremamente importante evitar a incidência de radiação solar . O sombreamento externo por meio de paisagismo adequado e pela instalação de proteções solares é crucial. Veja o artigo sobre sombreamento nessa ferramenta. Além disso, materiais com alta massa térmica devem ser isolados internamente para evitar que o calor seja transferido para espaços vivos.

Materiais de Baixa Massa Térmica

Com relação à eficiência energética, materiais leves de construção talcomoa madeira são preferíveis ao concreto e à alvenaria. Materiais leves são rapidamente arrefecidos pela brisa, mas também devem ser isolados para evitar a transmissão de calor para o edifício [2]. Sempre que possível, estes materiais devem ser de cor clara para minimizar ainda mais o ganho de calor solar.

Massa Térmica Elevada com Ventilação Noturna

Amassatérmica dentro de um edifício pode ter uma função útil de arrefecimento durante o dia.Paraque essa seja otimizada, a ventilação noturna deve ser empregada adequadamente de modo que o calor absorvido durante o dia seja removido do edifício.Paramais informações sobre a ventilação noturna, consulte a página de ventilação natural desta ferramenta.

Algumas pesquisas sugerem que para os edifícios modernos em ambientes quentes e úmidos, materiais demassatérmica elevada são adequados para os espaços utilizados principalmente durante o dia. No entanto, esses materiais não devem ser usados nos quartos, já que o calor absorvido durante o dia é dispersado para o ambiente à noite – prejudicando o conforto térmico [3]

É possivel que um edifício bem projetado, o qual opera sem ar-condicionado e aproveita o uso da ventilação natural e da descarga noturna, possa utilizar materiais demassatérmica elevadacomodissipadores de calor durante o dia. Isto melhoraria de forma passiva o conforto térmico.

Referências

  1. T. F. Reichardt, “Technical and Economic Assessment of Medium Sized Solar-Assisted Air-Conditioning in Brazil Till Felix Reichardt Technical and Economic Assessment of Medium Sized Solar-Assisted Air-Conditioning in Brazil,” Master’s Thesis, PUC Rio de Janeiro, 2010. [Online]. Disponível em: http://www.urb.puc-rio.br/dissertacao/dissertacao_till.pdf [Acessado em: 1-Out-2012].
  2. Cairns Regional Council, “Sustainable Tropical Building Design: Guidelines for Commercial Buildings,” 2011. [Online]. Disponível em: http://www.cairns.qld.gov.au/__data/assets/pdf_file/0003/45642/BuildingDesign.pdf [Acessado em: 12-Out-2012].
  3. T. Chenvidyakarn, “Review Article : Passive Design for Thermal Comfort in Hot Humid Climates,” Journal of Architectural/Planning Research and Studies Volume 5. Issue 1., 2007. [Online]. Disponível em: http://www.ap.tu.ac.th/jars/download/jars/v5-1/01%20Review%20Article.pdf [Acessado em: 17-Out-2012].