Desempenho térmico de habitações considerando-se os efeitos da umidade na envoltória.

Abstract

A tipologia de construção de uma edificação, os materiais de construção que a compõe, sua orientação e localização geográfica, sua função social e sua interação com o clima local são fatores que podem produzir impactos negativos no consumo energético para o condicionamento da habitação, o qual visa oferecer conforto térmico aos ocupantes. Por meio de um projeto estrutural adequado e da utilização de tipos de fechamento que apresentem bom desempenho térmico em relação ao clima local é possível uma melhor eficiência global da edificação. Diversas variáveis estão envolvidas nos processos de troca de calor e de massa entre o meio externo e o ambiente interno, influenciando a resposta adequada da edificação, tais como: parâmetros climáticos e ambientais, número de ocupantes e atividades realizadas por estes, características termofísicas dos fechamentos e demais materiais de construção, dentre outros. Devido ao grande número de variáveis existentes nos processos térmicos a simulação computacional é o método mais adequado a ser utilizado, sendo o programa EnergyPlus indicado pela NBR 15.575 para realização de simulações energéticas. Em muitas análises de eficiência energética no entanto, o cálculo da condução de calor através da envoltória da edificação não considera o transporte e armazenamento de umidade pelos materiais de construção que a compõe, o que pode levar a erros na obtenção da temperatura e umidade relativa internos. Dessa forma, neste trabalho avalia-se os efeitos da umidade na envoltória de uma edificação, por meio da simulação computacional no EnergyPlus de uma habitação residencial unifamiliar térrea, em alvenaria de tijolos cerâmicos e concreto maciço, comparando-se os modelos higrotérmicos Effective Moisture Penetration Depth Model (EMPD) e Combined Heat and Moisture Transfer Model (HAMT) ao modelo Conduction Transfer Function Model (CTF), o qual não considera efeitos de umidade na envoltória. Verifica-se uma maior umidade relativa do ar e razão de umidade da zona térmica analisada quando se utiliza o modelo HAMT na simulação numérica dos dois fechamentos, e uma redução dos valores de temperatura interna do ambiente. Em termos quantitativos, comparando-se os modelos HAMT e EMPD com o modelo CTF, a demanda energética anual de resfriamento pode apresentar uma redução de 28% com o modelo EMPD na alvenaria e um aumento de 5% com o HAMT no concreto maciço. Para a demanda energética anual de aquecimento, a qual possui valores irrisórios em relação ao resfriamento, o modelo EMPD pode apresentar uma redução de 57% para o concreto maciço e o modelo HAMT chega a aumentar seu consumo anual em 68% na alvenaria, em relação ao modelo CTF.