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Desempenho térmico de coberturas verdes

Esse post apresenta a análise do desempenho térmico de 3 sistemas construtivos de coberturas: cobertura com isolante térmico EPS 40mm; cobertura com isolante térmico poliuretano 50mm e; cobertura verde sistema alveolar Ecotelhado. Essa análise visa identificar o real potencial das coberturas verdes com relação ao seu desempenho térmico e para tal, necessita-se do cálculo da transmitância térmica dessas coberturas.

O que é transmitância térmica?

Transmissão de calor em unidade de tempo e através de uma área unitária de um elemento ou componente construtivo, neste caso, de componentes opacos das coberturas, incluindo as resistências superficiais interna e externa, induzida pela diferença de temperatura entre dois ambientes. Unidade: W/m².K – Abreviação: Ucob

Cálculo de transmitância térmica de cobertura com isolante EPS40mm

Para a transmitância térmica da cobertura com isolante EPS, foi adotado um sistema construtivo de laje de concreto (100mm), manta impermeabilizante, uma camada adicional de concreto como proteção mecânica (35mm) com isolamento térmico EPS 40mm acima e um contra-piso flutuante. A tabela abaixo apresenta as espessuras de cada componente, propriedades térmicas e transmitância térmica calculada de acordo com o método definido na norma brasileira NBR 15220-2.

Cálculo de transmitância térmica de cobertura com poliuretano 50mm

Para a transmitância térmica da cobertur poliuretano 50mm, foi adotado um sistema construtivo de laje de concreto (100mm) e manta impermeabilizante, uma camada adicional de concreto como proteção mecânica (35mm) com isolamento térmico Poliuretano 50mm acima e um contra-piso flutuante. A tabela abaixo apresenta as espessuras de cada componente, a condutividade térmica (NBR 15220-2), a resistência térmica e a transmitância térmica calculada.

Cálculo de transmitância térmica de cobertura verde

Para a transmitância térmica da cobertura verde, foi adotado um sistema construtivo de laje de concreto, uma camada de concreto como proteção mecânica com o sistema Ecotelhado acima (membrana alveolar – módulo Ecotelhado – substrato leve).

Foi informado pela Ecotelhado que no desempenho do sistema construtivo, o substrato leve permanece úmido enquanto o módulo ecotelhado tem uma função drenante e permanece seco. Em função deste comportamento não homogêneo foi subdividido todo o sistema construtivo em duas seções dependendo da espessura das camadas de substrato leve e módulo Ecotelhado.

A tabela abaixo apresenta as espessuras de cada componente, a condutividade térmica e a resistência térmica calculada para as seções representadas na Figura 2. As espessuras atribuídas para a membrana alveolar foram definidas de acordo com a informação da Ecotelhado indicando que esta camada permanece com 60% de água e 40% de ar. A resistência térmica total calculada é de 1,31m²K/W e a transmitância térmica final calculada é de 0,76W/m²K.

Escala comparativa das coberturas analisadas

Simulação termo-energética das coberturas analisadas

A simulação computacional foi realizada mediante o programa EnergyPlus, no qual simula o desempenho térmico e energético de edificações com todos os sistemas que compõem a edificação e que são relevantes para seu desempenho. Para a modelagem computacional foi utilizado um caso padrão (Caso900 da Standard 140) como caso base das simulações e para aferição e confiabilidade dos resultados simulados. Ainda, foi adotado o arquivo climático SWERA (BRA_Sao.Paulo-Congonhas.837800_SWERA), considerado representativo para o clima de São Paulo.

Foram simuladas as três opções de coberturas descritas. Os resultados demonstram o consumo médio anual de energia das coberturas ao longo de um ano. A tabela abaixo apresenta o consumo anual de energia e a densidade de consumo de energia das coberturas simuladas tanto para resfriamento quanto para aquecimento.

Observa-se nos resultados apresentados na tabela acima que o consumo anual de energia das três coberturas simuladas é semelhante. A diferença de consumo de energia por resfriamento do sistema construtivo Ecotelhado é de 0,2% inferior ao consumo médio dos demais sistemas construtivos de coberturas simulados. Na data de ocorrência da demanda máxima de energia (não apresentados neste post), os resultados também são semelhantes, porém, o sistema Ecotelhado apresenta uma diferença de 3,3% superior à demanda média das coberturas com isolantes térmicos.  O consumo de energia por aquecimento apresenta um resultado insignificante.

Concluindo…

Por estes resultados apresentados pela simulação computacional e pelos resultados apresentados pelos cálculos de transmitância térmica das coberturas, a cobertura verde com as características descritas no post apresenta desempenho térmico equivalente aos sistemas construtivos de cobertura com isolante térmico EPS 40mm e Poliuretano 50mm. Portanto, as COBERTURAS VERDES SÃO ÓTIMAS ISOLANTES TÉRMICAS, equivalente aos melhores isolantes térmicos encontrados no mercado.

Bons exemplos

Escola Infantil Pajarito La Aurora | Medellín | Colômbia | Escritório Ctrl G e Plan B

Complexo 8 House | Copenhague | Dinamarca |  Escritório Bjarke Ingels Group

Expansão do Vancouver Convention Centre | Vancouver | Canadá | Escritório Partnership Landscape Architects

Forúm do Meio Ambiente e da Fazenda Pública do Distrito Federal | Brasília | Brasil | Escritório Siegbert Zenettini

05/12/2011 at 18:10 1 comentário


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O Blog Vertes compartilha ações integradas de sustentabilidade entre empresas, consultores, estudantes e interessados na área de sustentabilidade em edificações.

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