O desempenho térmico de uma coberturas verde em simulações computacionais em três cidades brasileiras

Autor: 
Adriano Ethur Dias
Orientador: 
Roberto Lamberts
Resumo: 

A busca pela eficiência energética das edificações é um assunto amplamente discutido no meio acadêmico. Diversas são as tecnologias, políticas e práticas voltadas à redução do consumo energético. Neste trabalho, o desempenho térmico de uma cobertura verde foi analisado através de simulações computacionais no programa EnergyPlus, em três cidades brasileiras. Foi utilizado um modelo de 16m², com paredes e piso adiabáticos formando uma única zona térmica. A cobertura foi a única superfície exposta às transferências de calor com o ambiente externo. Como alternativas à cobertura verde, foram utilizadas como referência uma cobertura convencional de fibrocimento e uma variedade “fria” (superfície externa pintada de branco). O desempenho térmico foi analisado a partir do sistema de condicionamento por cargas térmicas ideais, com temperatura de operação fixada entre 22 e 24°C. Os totais de cargas térmicas necessárias, integradas no ano, foram: 20,4 kWh/m².ano (BelémPA), 9,9 kWh/m².ano (Curitiba-PR) e 4,2 kWh/m².ano (BrasíliaDF). Quando comparados ao desempenho térmico da cobertura convencional, as reduções de cargas térmicas encontradas foram de 83% (102,1 kWh/m².ano), 89% (78,3 kWh/m².ano) e 95% (72,4 kWh/m².ano), para Belém, Curitiba e Brasília, respectivamente. Comparando-se o desempenho térmico da cobertura verde com a cobertura “fria”, obteve-se uma redução de cargas térmicas de 28% em Belém (5.6 kWh/m².ano), 90% em Curitiba (86,5 kWh/m².ano) e 91% em Brasília (40,3 kWh/m².ano). O balanço térmico e períodos específicos foram analisados para as três coberturas. A evapotranspiração mostrou-se como a parcela fundamental para o melhor desempenho térmico da cobertura verde em situações de demanda de resfriamento. Na ocasião de demanda de aquecimento, a camada de substrato atua limitando a retirada de calor do ambiente interno por condução. Exceto em Brasília a adição de uma camada de isolamento foi suficiente para que os desempenhos térmicos das coberturas de fibrocimento superassem o da cobertura verde sem isolamento. A cobertura verde conforme utilizada, mostrou-se uma forma de melhorar o desempenho térmico nos três climas simulados.  

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