Desenvolvimento de um modelo equivalente de avaliação de propriedades térmicas para a elaboração de uma biblioteca de componentes construtivos brasileiros para o uso no programa EnergyPlus

Este trabalho apresenta um método para o desenvolvimento de um modelo equivalente de avaliação de propriedades térmicas, e a elaboração de uma biblioteca de componentes construtivos adequados à realidade brasileira para aplicação no programa EnergyPlus. A biblioteca desenvolvida é composta por 34 modelos de paredes, 21 modelos de coberturas e 3 modelos de pisos, baseados nos componentes construtivos com câmara de ar em seu interior, apresentados no Anexo V do RAC. A modelagem dos componentes foi realizada no programa Quickfield, utilizando como propriedades térmicas os valores descritos na NBR 15220-2, e como resistência da câmara de ar, valores obtidos por cálculo iterativo utilizando ferramentas computacionais. A partir dos dados de saída da simulação em regime permanente para os modelos de referência (Anexo V do RAC), foi possível a elaboração de modelos equivalentes (materiais com camadas paralelas) utilizando as equações de propriedades térmicas descritas pela NBR 15220-2. A elaboração da biblioteca de componentes construtivos foi obtida pela compilação em um arquivo com extensão .idf (Intermediate Data Format) para aplicação no programa EnergyPlus. No programa Quickfield, foi verificada ainda a influência de pontes térmicas no comportamento termoenergético de um componente construtivo, analisando-se o fluxo de calor e a temperatura através das superfícies do modelo. Os resultados apresentaram boa concordância entre si, indicando pouca influência das pontes térmicas entre o modelo de referência e o modelo equivalente. A influência de pontes térmicas foi verificada também no programa EnergyPlus, analisando-se a taxa de troca de calor por condução e as cargas térmicas de aquecimento e resfriamento. O elemento construtivo, modelado de forma homogênea e heterogênea, foi simulado para três cidades brasileiras, considerando dias extremos de verão (São João do Piauí - PI) e inverno (Urubici - SC), e para o ano inteiro (São Paulo - SP). Os resultados obtidos para estas simulações indicaram boa aproximação para as cidades de Urubici e São Paulo. Para São João do Piauí, onde há grande incidência de radiação solar direta sobre o elemento, os valores apresentaram uma variação média de 23 %, evidenciando a influência deste fator sobre as trocas de calor através das pontes térmicas.