PROCEDIMENTOS ADOTADOS PARA A AVALIAÇÃO DE

O procedimento adotado para a Avaliação de Desempenho Térmico das moradias deu- se segundo as seguintes etapas:

•= escolha dos sistemas construtivos para avaliação térmica;

•= monitoramento térmico das moradias, usando-se data-loggers de temperatura e umidade do tipo HOBO;

•= tratamento dos dados obtidos em planilhas EXCEL, com conversão dos dados (de quinze em quinze minutos) para dados horários;

•= estimativa do grau de umidade relativa nas moradias; e

•= análise bioclimática dos resultados com a utilização do software ANALYSIS (LMPT/EMC e NPC/ECV, 1994).

3.1.1 Descrição do Equipamento Utilizado

Os equipamentos HOBO® Data Logger da Onset Computer Corporation, utilizados nas medições, são armazenadores de temperatura (bulbo seco) e umidade relativa. Os sensores de temperatura operam na faixa de temperatura de -40ºC a +120ºC e na faixa de umidade relativa de 0 a 95%, sem que haja condensação. Sua acurácia, segundo o manual de uso do aparelho (ONSET COMPUTER CORPORATION, 1999), é de aproximadamente 0,7ºC, para a faixa de operação utilizada nas medições (temperaturas entre –5ºC e +35ºC).

Os HOBO® Data Loggers podem ser configurados para tomar leituras de tempos em tempos para um período pré-fixado. No fim deste período, os dados são transmitidos para um microcomputador por meio de um programa específico, o BOXCAR.

Para a aferição dos equipamentos de medição, os aparelhos foram colocados em uma caixa de isopor durante um período de 12 horas. Após este período foram feitas as leituras. Os resultados estão representados na Figura 60 (Apêndice A).

3.1.2 Desenvolvimento da Avaliação de Desempenho

Escolha dos sistemas construtivos para avaliação térmica

Os sistemas construtivos foram selecionados para a avaliação conforme os seguintes critérios:

•= pertencerem às vinte empresas construtoras originais selecionadas pela COHAB-CT (Companhia de Habitação Popular de Curitiba) por ocasião da implantação da Vila Tecnológica de Curitiba – algumas construtoras foram acrescentadas mais tarde; e

•= terem sido, efetivamente, oferecidos para a população como moradias (dois dos vinte sistemas construtivos originais, projetados para uso, não chegaram a ser oferecidos aos moradores).

Foi escolhida para ser avaliada uma moradia de cada sistema construtivo, necessariamente habitada e ocupada durante os períodos de monitoramento, e disponibilizada por seus moradores para as medições no próprio ambiente. O propósito disso foi avaliar o desempenho térmico das diversas tecnologias e materiais construtivos em habitações de interesse social em condições reais de uso.

Definição dos períodos de análise

Foram definidos dois períodos de análise que correspondem aos períodos de maior desconforto por frio (inverno: especialmente o mês de julho) e por calor (verão: de dezembro a fevereiro), conforme o Ano Climático de Referência para Curitiba (GOULART et al., 1998).

No inverno, após os cortes necessários, obteve-se dados úteis de 591 horas (cerca de 25 dias) para o mês mais frio de Curitiba (das 16 horas do dia 9 de julho de 2000 às 7 horas do dia 3 de agosto de 2000). As informações obtidas nas medições de verão resultaram em dados úteis de 690 horas (cerca de 29 dias) (das 21 horas do dia 12 de dezembro de 2000 às 13 horas do dia 10 de janeiro de 2001).

Monitoramento térmico das moradias, usando-se data-loggers de temperatura e umidade do tipo HOBO

Os sensores de temperatura e umidade relativa do tipo HOBO-TEMP e HOBO-RH- TEMP, previamente programados para medições com intervalos de 15 em 15 minutos, foram instalados nas moradias dos dezoito diferentes sistemas construtivos na Vila Tecnológica de Curitiba, para a coleta de dados. Foi feita uma aferição dos mesmos (ver Apêndice A). Os cuidados na instalação dos data-loggers encontram-se no Item 4.3.1.

Para que se obtivessem informações precisas sobre o desempenho térmico das habitações, foram observados os padrões de uso das moradias (ocupação, operação de portas, janelas, equipamentos etc.) (ver Apêndice B: Tabelas de ocupação, ventilação e equipamentos).

Tratamento dos dados: procedimento

Após a coleta dos dados obtidos com os sensores para cada período de monitoramento e sua transferência para o microcomputador com o auxílio do programa BOXCAR, foram gerados arquivos de texto (txt). Esses dados incluíram a temperatura interna nas moradias dos diferentes sistemas construtivos, além da temperatura e da umidade relativa externas.

Os valores obtidos pelos cálculos das médias foram integrados para dados horários, utilizando-se o programa Microsoft Excel for Windows.

Finalmente, foram elaboradas duas planilhas com as médias horárias de temperatura de todas as tecnologias e a temperatura externa, para ambos os períodos de medição (inverno e verão). Foram então gerados os Gráficos de temperatura apresentados e analisados no Item 4.4.1, referentes a:

•= comparação de dados de temperatura hora-a-hora do período completo de medição para cada tecnologia versus temperaturas externas; e

•= comparação de dados de temperatura das tecnologias de pior e de melhor desempenho

versus temperatura externa.

Estimativa do grau de umidade relativa nas moradias

Para se determinar as condições de conforto térmico nas moradias por meio da plotagem dos dados na Diagrama Bioclimático de Givoni (1992) e avaliar o seu desempenho térmico, são necessários os valores de temperatura e de umidade relativa (UR). Em razão de

não se contar com aparelhos registradores de UR em número suficiente, fez-se necessário calcular a UR estimada das moradias.

Este cálculo foi baseado no trabalho desenvolvido por Krüger (2001), que comparou os valores estimados e os dados medidos de UR para quatro moradias de diferentes sistemas construtivos da Vila Tecnológica de Curitiba, por meio de data-loggers do tipo HOBO de temperatura e umidade. A comparação compreendeu uma análise estatística verificando os coeficientes de correlação para as duas séries de dados (medidos e estimados) e a verificação dos níveis de conforto resultantes da plotagem dos dados obtidos e estimados de temperatura e UR no Diagrama de Conforto de Givoni (1992). Este autor baseia-se nas suposições de que as taxas de ventilação entre o interior e o exterior das moradias são consideráveis, levando-se em conta seu pequeno volume (m3) e o pouco controle de frestas e aberturas; além disso, é baixa e de curta duração a geração de umidade nos ambientes. Ademais, em construções tropicais, a ventilação é uma necessidade no período de verão.

Na comparação realizada por Krüger (2001), há uma boa correspondência entre os valores medidos e estimados de UR, para os quatro sistemas construtivos analisados: os coeficientes de correlação (R) obtidos foram próximos de 0,9 e os coeficientes de determinação (R2) próximos de 0,8, para o período de 15 dias de monitoramento. As diferenças mais significativas entre a UR medida e a estimada ocorrem no período mais frio, provavelmente pela falta de ventilação. Em temperaturas abaixo de 18ºC – que em Curitiba correspondem a 73,2% das horas do ano (GOULART et al., 1998) – a UR não é significativa na definição de uma zona bioclimática na Diagrama Bioclimático de Givoni (1992). Neste período a maior porcentagem dos pontos se situa nas zonas 8 e 9, respectivamente Massa Térmica / Aquecimento Solar e Aquecimento Solar Passivo, onde os erros na estimativa de UR não influem na definição de zonas e estratégias bioclimáticas.

Ainda conforme Krüger (2001), para um período de calor, bem como para um período mais extenso de monitoramento com boa variação de temperatura e da UR, é possível se obter uma boa correspondência entre valores reais e estimados de UR, pois as diferenças se compensam, com a presença de ventilação.

Assim, adotou-se a umidade absoluta externa também para os ambientes internos e a partir da umidade absoluta e da temperatura medida do ar interno, estimou-se a umidade relativa de cada residência em cada hora.

Análise bioclimática dos resultados por meio do software ANALYSIS (LMPT/EMC e NPC/ECV, 1994)no período de verão

A partir dos dados de temperatura obtidos pelas medições e os dados estimados de umidade relativa para as dezoito moradias nos dois períodos avaliados, foi adotado o seguinte procedimento:

•= os arquivos txt foram adaptados ao formato exigido pelo software ANALYSIS (LMPT/EMC e NPC/ECV, 1994). Para obtenção dos resultados neste software, foram gerados arquivos no formato TRY (Ano Climático de Referência), considerando-se, como dados de entrada, a altitude de Curitiba (920m) e a umidade relativa;

•= os dados coletados foram plotados no Diagrama Bioclimático de Givoni com o software ANALYSIS (LMPT/EMC e NPC/ECV, op. cit.) para Avaliação Bioclimática. Este procedimento permitiu quantificar a porcentagem do tempo de medição em termos de horas situadas na zona de conforto ou fora dela (horas de desconforto) considerando-se as temperaturas na faixa de conforto (18 ≤ T ≤ 29°C), conforme os limites fixados por Givoni (1992);

•= a Análise Bioclimática de cada sistema construtivo, nos períodos de monitoramento, envolveram os resultados verificados no Diagrama Bioclimático e os relatórios do programa ANALYSIS (ver Apêndice C: Exemplo de gráfico e relatório elaborados com o

software ANALYSIS);

•= foram criadas as planilhas: Tabela Resumo Inverno e Tabela Resumo Verão, nas quais, para todos os sistemas construtivos, indicam-se as porcentagens de horas de frio (T < 18°C), de conforto (18 ≤ T ≤ 29°C) e de calor (T > 29 °C), bem como as temperaturas mínima, média e máxima internas (ver Tabelas 3 e 4, no Item 4.4.2).